KR101341292B1 - Memory cells, and methods of forming memory cells - Google Patents

Memory cells, and methods of forming memory cells Download PDF

Info

Publication number
KR101341292B1
KR101341292B1 KR1020127000839A KR20127000839A KR101341292B1 KR 101341292 B1 KR101341292 B1 KR 101341292B1 KR 1020127000839 A KR1020127000839 A KR 1020127000839A KR 20127000839 A KR20127000839 A KR 20127000839A KR 101341292 B1 KR101341292 B1 KR 101341292B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
float
diode
delete delete
top surface
gate
Prior art date
Application number
KR1020127000839A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120020201A (en
Inventor
찬드라 모울리
Original Assignee
마이크론 테크놀로지, 인크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마이크론 테크놀로지, 인크 filed Critical 마이크론 테크놀로지, 인크
Publication of KR20120020201A publication Critical patent/KR20120020201A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101341292B1 publication Critical patent/KR101341292B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7841Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with floating body, e.g. programmable transistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/10Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • H01L27/102Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration including bipolar components
    • H01L27/1021Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration including bipolar components including diodes only
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/16Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic System
    • H01L29/1608Silicon carbide
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/20DRAM devices comprising floating-body transistors, e.g. floating-body cells

Abstract

일부 실시예들은 부유체들과 다이오드들을 포함하는 메모리 셀들을 포함한다. 다이오드들은 부유체들과 동일한 도전형으로 도핑된 부분들을 갖는 게이트형 다이오드들일 수 있으며, 상기 게이트형 다이오드들의 이런 부분들은 부유체들에 전기적으로 연결될 수 있다. 부유체들은 인접한 채널 영역들일 수 있으며, 유전성 구조체에 의해 채널 영역들로부터 이격된다. 메모리 셀의 유전성 구조체는 부유체와 다이오드 사이의 제 1 부분을 가질 수 있으며, 부유체와 채널 영역 사이에 제 2 부분을 가질 수 있다. 제 1 부분은 제 2 부분보다 전하 캐리어에 대해 더 누설성일 수 있다. 다이오드들은 채널 영역들이 내부에 있는 반도체 재료와는 다른 반도체 재료로 형성될 수 있다. 부유체들은 구근형 하부 영역들을 가질 수 있다. 일부 실시예들은 메모리 셀들을 마스킹하는 방법들을 포함한다.Some embodiments include memory cells that include floats and diodes. The diodes may be gated diodes having portions doped with the same conductivity type as the floats, and these portions of the gated diodes may be electrically connected to the floats. The floats may be adjacent channel regions and are spaced apart from the channel regions by the dielectric structure. The dielectric structure of the memory cell may have a first portion between the float and the diode, and may have a second portion between the float and the channel region. The first portion may be more leaky to the charge carriers than the second portion. The diodes may be formed of a semiconductor material different from the semiconductor material in which the channel regions are inside. Floating bodies may have bulbous lower regions. Some embodiments include methods of masking memory cells.

Description

메모리 셀 및 메모리 셀을 형성하는 방법{MEMORY CELLS, AND METHODS OF FORMING MEMORY CELLS}MEMORY CELLS, AND METHODS OF FORMING MEMORY CELLS}

메모리 셀들 및 메모리 셀들을 형성하는 방법들.Memory cells and methods of forming memory cells.

동적 임의 접근 메모리(DRAM : dynamic random access memory)는 컴퓨터 시스템들의 신속 접근 메모리로서 통상적으로 사용된다. DRAM은 트랜지스터와 조합하여 커패시터를 포함하는 통상적으로 사용되는 유닛 셀들을 갖는다. 이런 통상적 디자인들에서, 커패시터의 충전 상태는 메모리 비트를 저장 및 감지하기 위해 사용된다.Dynamic random access memory (DRAM) is commonly used as quick access memory of computer systems. DRAMs have commonly used unit cells that include a capacitor in combination with a transistor. In these conventional designs, the charge state of the capacitor is used to store and sense the memory bit.

더 높은 성능, 더 낮은 비용, 구성요소들의 증가된 소형화 및 집적 회로들의 더 큰 패키징 밀도는 컴퓨터 산업의 진행중인 목적들이다. 소형화를 달성하고자, 통상적인 DRAM 메모리 셀들의 커패시터/트랜지스터 조합들은 점점 더 높은 정도의 집적을 달성하기 위해 지속적으로 재설계되고 있다. 그러나, 메모리 비트를 신뢰성있게 저장하기 위해 충분한 커패시턴스를 계속 유지하면서 DRAM 커패시터들의 치수들을 감소시키는 것이 점점 더 어려워지고 있다.Higher performance, lower cost, increased miniaturization of components and greater packaging density of integrated circuits are ongoing objectives of the computer industry. To achieve miniaturization, capacitor / transistor combinations of conventional DRAM memory cells are constantly being redesigned to achieve an increasingly higher degree of integration. However, it has become increasingly difficult to reduce the dimensions of DRAM capacitors while still maintaining sufficient capacitance to reliably store memory bits.

DRAM 커패시터들의 치수들을 감소시키는 어려움들은 소위 비-커패시터(capacitor-less) 메모리 장치들의 개발을 초래하였다. 이런 메모리 장치들은 커패시터가 아닌 구성요소 상에 전하를 저장한다. 예를 들어, 비-커패시터 메모리 장치들은 메모리 비트를 저장하기 위해 부유체를 사용할 수 있다(용어 "부유"는 이 본체가 전위의 소스와 직접적 저항 연결되지 않거나 달리 말하면 이 본체가 전기 절연성 재료로 둘러싸인다는 것을 나타낸다).Difficulties in reducing the dimensions of DRAM capacitors have led to the development of so-called capacitor-less memory devices. These memory devices store charge on components rather than capacitors. For example, non-capacitor memory devices may use a float to store memory bits (the term "floating" means that this body is not directly resistively connected to a source of potential or in other words the body is surrounded by electrically insulating material). To be used).

비록, 비-커패시터 메모리 장치들이 궁극적으로 통상적 DRAM 메모리 셀들을 대체할 약간의 가능성을 나타내지만, 비-커패시터 메모리 장치들을 사용하려는 시도에는 현재 다수의 어려움들이 존재한다. 어려움들 중 하나는 비-커패시터 메모리 장치들이 통상적 커패시터/트랜지스터 메모리 셀들보다 매우 더 많은 누설의 경향이 있다는 것이며, 이는 비-커패시터 메모리 장치들이 통상적 메모리 셀들보다 높은 속도로 리프레시될 필요가 있다는 것을 의미한다. 더 높은 리프레시 속도(refresh rate)는 더 높은 전력 소비를 초래하고, 이는 배터리들을 방전시킬 수 있으며 및/또는 바람직하지 못한 가열을 유발할 수 있다. 비-커패시터 메모리 장치들과 연계된 다른 어려움들은 이런 장치들의 전하 저장 구성요소들이 통상적 DRAM의 커패시터들보다 충전이 더 어려운 경향이 있다는 것이며, 이는 과도한 전력 소비, 극심한 신뢰성 문제들 및/또는 부적절한 장치 성능을 초래할 수 있다.Although non-capacitor memory devices ultimately present some potential to replace conventional DRAM memory cells, there are currently a number of difficulties in attempting to use non-capacitor memory devices. One of the difficulties is that non-capacitor memory devices tend to leak much more than conventional capacitor / transistor memory cells, which means that non-capacitor memory devices need to be refreshed at a higher rate than conventional memory cells. . Higher refresh rates result in higher power consumption, which can discharge the batteries and / or cause undesirable heating. Another difficulty associated with non-capacitor memory devices is that the charge storage components of these devices tend to be more difficult to charge than capacitors in conventional DRAM, which is due to excessive power consumption, extreme reliability issues, and / or inadequate device performance. May result.

개선된 비-커패시터 메모리 셀들을 개발하는 것이 바람직하다.It is desirable to develop improved non-capacitor memory cells.

도 1은 예시적 실시예의 메모리 셀을 예시하는 반도체 구성의 일부의 개략 단면도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 구조에 대안적으로 사용될 수 있는 예시적 실시예 구조들을 도시하는 반도체 구성들의 일부분들의 개략 단면도들이다.
도 4는 다른 예시적 실시예의 메모리 셀을 예시하는 반도체 구성의 일부의 개략 단면도이다.
도 5는 다른 예시적 실시예의 메모리 셀을 예시하는 반도체 구성의 일부의 개략 단면도이다.
도 6은 다른 예시적 실시예의 메모리 셀을 예시하는 반도체 구성의 일부의 개략 단면도이다.
도 7은 다른 예시적 실시예의 메모리 셀을 예시하는 반도체 구성의 일부의 개략 단면도이다.
도 8은 다른 예시적 실시예의 메모리 셀을 예시하는 반도체 구성의 일부의 개략 단면도이다.
도 9는 다른 예시적 실시예의 메모리 셀을 예시하는 반도체 구성의 일부의 개략 단면도이다.
도 10 내지 도 15는 도 9의 예시적 실시예의 메모리 셀을 형성하기 위해 사용될 수 있는 예시적 처리를 예시하는 반도체 구성의 일부의 개략 단면도들이다.
1 is a schematic cross-sectional view of a portion of a semiconductor configuration illustrating a memory cell of an example embodiment.
2 and 3 are schematic cross-sectional views of portions of semiconductor configurations showing exemplary embodiment structures that may alternatively be used in the structure shown in FIG. 1.
4 is a schematic cross-sectional view of a portion of a semiconductor configuration illustrating a memory cell of another example embodiment.
5 is a schematic cross-sectional view of a portion of a semiconductor configuration illustrating a memory cell of another example embodiment.
6 is a schematic cross-sectional view of a portion of a semiconductor configuration illustrating a memory cell of another example embodiment.
7 is a schematic cross-sectional view of a portion of a semiconductor configuration illustrating a memory cell of another example embodiment.
8 is a schematic cross-sectional view of a portion of a semiconductor configuration illustrating a memory cell of another example embodiment.
9 is a schematic cross-sectional view of a portion of a semiconductor configuration illustrating a memory cell of another example embodiment.
10-15 are schematic cross-sectional views of a portion of a semiconductor configuration illustrating an example process that may be used to form the memory cell of the example embodiment of FIG. 9.

새로운 비-커패시터 메모리 장치들이 본 명세서에 설명되어 있다. 이런 장치들은 종래 기술 부유체 비-커패시터 메모리 장치들에 대한 다양한 개선들을 가질 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 새로운 비-커패시터 메모리 장치들은 종래 기술 비-커패시터 메모리 장치들에 비해 개선된 보유 시간 및/또는 그와 다른 데이터 저장 특성들을 가질 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 본 명세서에 설명된 새로운 비-커패시터 메모리 장치들은 종래 기술 비-커패시터 메모리 장치들에 비해 개선된 프로그래밍 특성들을 가질 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 본 명세서에 설명된 새로운 비-커패시터 메모리 장치들은 종래 기술 비-커패시터 메모리 장치들에 비해 개선된 응답 시간 및/또는 신뢰성을 가질 수 있다.New non-capacitor memory devices are described herein. Such devices may have various improvements over prior art floating non-capacitor memory devices. For example, the new non-capacitor memory devices described herein may have improved retention time and / or other data storage characteristics compared to prior art non-capacitor memory devices. Additionally or alternatively, the new non-capacitor memory devices described herein may have improved programming characteristics compared to prior art non-capacitor memory devices. Additionally or alternatively, the new non-capacitor memory devices described herein can have improved response time and / or reliability compared to prior art non-capacitor memory devices.

도 1은 반도체 구성(3)의 일부를 도시하며, 예시적 실시예의 메모리 셀(5)을 예시한다. 메모리 셀(5)은 비-커패시터 저장 장치(6) 및 프로그래밍 장치(8)를 포함한다. 프로그래밍 장치는 비-커패시터 저장 장치(6)를 프로그래밍하기 위해 사용되도록 구성된다.1 shows a portion of a semiconductor configuration 3 and illustrates a memory cell 5 of an exemplary embodiment. The memory cell 5 comprises a non-capacitor storage device 6 and a programming device 8. The programming device is configured to be used for programming the non-capacitor storage device 6.

장치들(6 및 8)은 반도체 베이스(12)에 의해 지지된다. 반도체 베이스는 에로서, 적절한 도핑제(dopant)로 가볍게 백그라운드 도핑된 단결정 실리콘을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 베이스(12)는 p형 도핑제로 주로 도핑되며, "p-" 농도로 도핑된다.The devices 6 and 8 are supported by the semiconductor base 12. The semiconductor base may comprise, as an example, single crystal silicon lightly doped with a suitable dopant. In the embodiment shown, base 12 is predominantly doped with a p-type dopant and is doped at a "p-" concentration.

"p-" 농도는 상대적 용어이다. 구체적으로, p형 도핑제로 주로 도핑된 반도체 재료의 p형 도핑제 농도는 도핑제 농도가 증가하는 순서로 "p-", "p" 또는 "p+"로 표현될 수 있다. "p-", "p" 및 "p+" 농도 레벨들에 대응하는 도핑제의 특정 양은 용례에 따라 변할 수 있다. 예시적 용례에서, "p-" 레벨은 약 1x1018 atoms/cm3 이하의 농도에 대응할 수 있으며, "p" 레벨은 약 1x1018 atoms/cm3 내지 약 1x1020 atoms/cm3의 도핑제 농도에 대응할 수 있으며, "p+" 레벨은 적어도 약 1x1020 atoms/cm3의 도핑제 농도에 대응할 수 있다. 유사하게, 반도체 재료가 주로 n형 도핑제로 도핑되는 경우에, n형 도핑제 농도는 도핑제 농도가 증가하는 순서로 "n-", "n" 또는 "n+"로 표현될 수 있다. "n-", "n" 및 "n+" 농도 레벨들에 대응하는 도핑제의 특정 양은 예를 들어, "n-" 레벨에 대해 약 1x1018 atoms/cm3 이하의 농도, "n" 레벨에 대하여 약 1x1018 atoms/cm3 내지 약 1x1022 atoms/cm3의 도핑제 농도, 및 "n+" 레벨에 대하여 약 1x1022 atoms/cm3보다 큰 농도일 수 있다."p-" concentration is a relative term. Specifically, the p-type dopant concentration of the semiconductor material mainly doped with the p-type dopant may be expressed as "p-", "p" or "p +" in order of increasing dopant concentration. The specific amount of dopant corresponding to the "p-", "p" and "p +" concentration levels may vary depending on the application. In an exemplary application, the "p-" level may correspond to a concentration of about 1x10 18 atoms / cm 3 or less, and the "p" level may be a dopant concentration of about 1x10 18 atoms / cm 3 to about 1x10 20 atoms / cm 3 And a “p +” level may correspond to a dopant concentration of at least about 1 × 10 20 atoms / cm 3 . Similarly, when the semiconductor material is mainly doped with an n-type dopant, the n-type dopant concentration may be expressed as "n-", "n" or "n +" in order of increasing dopant concentration. The specific amount of dopant corresponding to the "n-", "n" and "n +" concentration levels is, for example, at a concentration of about 1x10 18 atoms / cm 3 or less for the "n-" level, at an "n" level. A dopant concentration of about 1 × 10 18 atoms / cm 3 to about 1 × 10 22 atoms / cm 3 , and a concentration greater than about 1 × 10 22 atoms / cm 3 with respect to the “n +” level.

베이스(12)는 반도체 기판으로 간주될 수 있으며, 여기서, 용어 "반도체 기판"은 반전도성 웨이퍼(단독으로 또는 그 위의 다른 재료들을 포함하는 조립체들로) 및 반전도성 재료 층들(단독으로 또는 다른 재료들을 포함하는 조립체들로) 같은 벌크 반전도성 재료들을 포함하지만 이에 한정되지 않는 반전도성 재료를 포함하는 임의의 구성을 의미한다. 일부 실시예들에서, 베이스(12)는 단결정 실리콘 웨이퍼에 대응할 수 있으며, 따라서, 베이스(12)의 반도체 재료는 단결정 실리콘으로 구성될 수 있거나, 이를 주 구성요소로하여 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 베이스(12)의 반도체 재료는 예를 들어, 게르마늄, 갈륨 비소(gallium arsenide) 등 같은 다른 알려진 또는 아직 개발되지 않은 반도체 재료들을 포함하거나, 이로서 구성되거나, 이를 주 구성요소로하여 구성될 수 있다.Base 12 may be considered a semiconductor substrate, wherein the term “semiconductor substrate” refers to a semiconductive wafer (alone or in assemblies comprising other materials thereon) and semiconducting material layers (alone or otherwise). By means of any configuration including semiconducting materials, including but not limited to bulk semiconducting materials, such as assemblies comprising materials. In some embodiments, the base 12 may correspond to a single crystal silicon wafer, and thus the semiconductor material of the base 12 may be composed of single crystal silicon, or may be configured as the main component. In other embodiments, the semiconductor material of the base 12 includes, consists of, or consists of other known or undeveloped semiconductor materials such as, for example, germanium, gallium arsenide, and the like. Can be configured.

비-커패시터 저장 장치(6)는 베이스(12) 위의 부유체(14)를 포함하며, 부유체와 베이스 사이의 유전성 구조체(16)를 포함한다.The non-capacitor storage device 6 includes a float 14 over the base 12 and a dielectric structure 16 between the float and the base.

부유체는 도핑된 반도체 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 부유체는 실리콘 및/또는 게르마늄을 포함할 수 있으며, p형 또는 n형 중 어느 하나로 도핑될 수 있다. 도시된 실시예에서, 부유체는 p형 도핑되고, "p+" 농도로 도핑된다. 일부 실시예들에서, 부유체는 다른 반도체 재료들에 대한 게르마늄의 더 높은 붕소 활성도의 장점에 기인한 p형 도핑된 게르마늄이 바람직할 수 있다.The float may comprise a doped semiconductor material. For example, the float can include silicon and / or germanium and can be doped with either p-type or n-type. In the illustrated embodiment, the float is p-type doped and doped to a "p +" concentration. In some embodiments, the float may be p-type doped germanium due to the advantage of the higher boron activity of germanium over other semiconductor materials.

부유체는 베이스(12) 위에 형성된 평면형 본체로서 예시되어 있다. 다른 실시예들에서, 부유체는 도 4 내지 도 9를 참조로 후술된 구조들과 유사하게, 베이스(12) 내로 적어도 부분적으로 만입(recess)되어 있을 수 있다.The float is illustrated as a planar body formed over the base 12. In other embodiments, the float may be at least partially recessed into the base 12, similar to the structures described below with reference to FIGS. 4-9.

유전성 구조체(16)는 임의의 적절한 조성물 또는 조성물들의 조합을 포함할 수 있으며, 일부 실시예들에서, 실리콘 디옥사이드를 포함하거나, 실리콘 디옥사이드를 주 구성요소로하여 구성되거나, 실리콘 디옥사이드로 구성될 수 있다. 유전성 구조체(16)는 임의의 적절한 두께를 포함할 수 있으며, 일부 실시예들에서, 약 50Å 이하의 두께를 가질 수 있다.Dielectric structure 16 may comprise any suitable composition or combination of compositions, and in some embodiments may comprise silicon dioxide, consist primarily of silicon dioxide, or consist of silicon dioxide. . Dielectric structure 16 may comprise any suitable thickness, and in some embodiments, may have a thickness of about 50 mm 3 or less.

비-커패시터 저장 장치(6)는 반도체 베이스(12) 내로 연장되는 전도성 도핑된 영역들(18 및 20)을 포함하며, 도시된 실시예에서, 이런 영역들은 주로 "n+" 농도로 주로 도핑된 n형이다. 이 영역들(18 및 20)은 이 영역들이 트랜지스터 장치의 소스 및 드레인에 대응할 수 있다는 점에서 소스/드레인 영역들이라 지칭될 수 있다. 일부 실시예들에서, 영역들(18 및 20) 중 하나 또는 양자 모두는 전기적 노드라 지칭될 수 있다.The non-capacitor storage device 6 includes conductive doped regions 18 and 20 extending into the semiconductor base 12, which in the illustrated embodiment are mainly doped n with a " n + " concentration. Brother. These regions 18 and 20 may be referred to as source / drain regions in that these regions may correspond to the source and drain of the transistor device. In some embodiments, one or both of regions 18 and 20 may be referred to as an electrical node.

채널 영역(22)은 전도성 도핑된 영역들(18 및 20) 사이에서 연장되며, 직접적으로 부유체(14) 아래에 있다. 채널 영역은 임계 전압 임플란트로 도핑될 수 있다.Channel region 22 extends between conductive doped regions 18 and 20 and is directly below float 14. The channel region may be doped with a threshold voltage implant.

감지 게이트(또는 제어 게이트)(24)는 부유체(14) 위에 있으며, 유전성 구조체(26)에 의해 부유체로부터 이격되어 있다. 유전성 구조체들(16 및 26)은 일부 실시예에서 유전성 구조체들을 서로로부터 구별하기 위해 각각 제 1 및 제 2 유전성 구조체들이라 지칭될 수 있다. 일부 실시예들에서, 부유체(14)는 부유 게이트에 대응할 수 있으며, 유전성 구조체(16)는 게이트 유전체(gate dielectric)라 지칭될 수 있으며, 유전성 구조체(26)는 인터게이트 유전체(intergate dielectric)라 지칭될 수 있다.The sense gate (or control gate) 24 is above the float 14 and is spaced apart from the float by the dielectric structure 26. The dielectric structures 16 and 26 may in some embodiments be referred to as first and second dielectric structures, respectively, to distinguish the dielectric structures from each other. In some embodiments, float 14 may correspond to a floating gate, dielectric structure 16 may be referred to as a gate dielectric, and dielectric structure 26 may be an intergate dielectric. It may be referred to as.

감지 게이트는 전기 전도성이며, 임의의 적절한 조성물 또는 조성물들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 감지 게이트는 다양한 금속들(예를 들어, 백금, 티타늄, 텅스텐 등), 금속 함유 조성물들(예를 들어, 금속 니트라이드, 금속 실리사이드 등) 및 전도성 도핑된 반도체 재료들(예를 들어, 전도성 도핑된 실리콘, 전도성 도핑된 게르마늄 등) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The sense gate is electrically conductive and may include any suitable composition or combination of compositions. For example, the sensing gate can be a variety of metals (eg, platinum, titanium, tungsten, etc.), metal containing compositions (eg, metal nitrides, metal silicides, etc.) and conductive doped semiconductor materials (eg, For example, conductive doped silicon, conductive doped germanium, and the like.

유전성 구조체(26)는 임의의 적절한 조성물 또는 조성물들의 조합을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 실리콘 디옥사이드 및 다양한 고 k 재료들(용어 "고 k(high-k)"는 실리콘 옥사이드의 유전 상수보다 높은 유전 상수, 구체적으로는 3.9보다 큰 유전 상수를 나타냄) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.Dielectric structure 26 may comprise any suitable composition or combination of compositions, for example, silicon dioxide and various high k materials (the term “high-k” is less than the dielectric constant of silicon oxide. High dielectric constant, specifically, indicating a dielectric constant greater than 3.9).

소스/드레인 영역들(18 및 20)과 함께 감지 게이트는 부유체(14)에 인접한 감지 회로인 것으로 간주될 수 있으며, 부유체의 충전 상태를 검출하도록 구성될 수 있다. 용어 "충전 상태"는 부유체 내의 전하 캐리어들의 농도를 지칭한다. 도시된 실시예에서, 부유체는 p형 도핑되고, 그래서, 용어 "충전 상태"는 부유체 내의 정공들의 농도를 지칭한다. 부유체가 n형 도핑되는 실시예들에서(미도시), 용어 "충전 상태"는 부유체 내의 전자들의 농도를 지칭한다.The sense gate along with the source / drain regions 18 and 20 may be considered to be a sense circuit adjacent to the float 14 and may be configured to detect the state of charge of the float. The term "charge state" refers to the concentration of charge carriers in the float. In the illustrated embodiment, the float is p-type doped, so the term "charge state" refers to the concentration of holes in the float. In embodiments in which the float is n-type doped (not shown), the term “charge state” refers to the concentration of electrons in the float.

감지 게이트는 도 1의 단면에 대해 지면의 내부로, 그리고, 지면 외부로 연장되는 억세스 라인(워드라인 같은)의 일부일 수 있다. 부유체(14)의 충전 상태는 억세스 라인과 채널 영역(22) 사이의 전기적 결합을 변경할 것이다. 구체적으로, 부유체(14)가 적절한 충전 상태에 있는 경우, 억세스 라인의 전기적 특성(예를 들어, 전류 또는 전압)은 소스/드레인 영역들(18 및 20)을 서로 전기적으로 결합하기 위해 채널 영역 내에 전류 유동을 도입할 수 있으며, 부유체(14)가 다른 충전 상태에 있는 경우, 억세스 라인의 전기적 특성은 채널 영역 내의 전류를 유도하지 않는다.The sense gate may be part of an access line (such as a wordline) extending into the ground and out of the ground relative to the cross section of FIG. 1. The state of charge of the float 14 will change the electrical coupling between the access line and the channel region 22. Specifically, when the float 14 is in a suitable state of charge, the electrical characteristics (eg, current or voltage) of the access line may be such that the channel region to electrically couple the source / drain regions 18 and 20 to each other. It is possible to introduce a current flow within, and when the float 14 is in a different state of charge, the electrical properties of the access line do not induce current in the channel region.

부유체의 충전 상태는 프로그래밍 장치(8)에 의해 제어된다. 프로그래밍 장치는 반도체 베이스(12) 내의 도핑된 영역들(28, 30 및 32), 베이스(12) 위의 게이트(34) 및 게이트(34)와 베이스(12) 사이의 유전성 구조체(36)를 포함한다.The state of charge of the float is controlled by the programming device 8. The programming device includes doped regions 28, 30, and 32 in the semiconductor base 12, a gate 34 over the base 12, and a dielectric structure 36 between the gate 34 and the base 12. do.

영역(28)은 p형으로 주로 도핑되며(그리고, 구체적으로 "p+" 농도로 도핑됨), 영역들(30 및 32)은 n형으로 주로 도핑된다(그리고, 구체적으로 "n" 농도와 "n+" 농도로 각각 도핑됨).Region 28 is mainly doped with p-type (and specifically doped with "p +" concentration), and regions 30 and 32 are mainly doped with n-type (and specifically with "n" concentration and " each doped to a concentration of n + ").

영역들(28 및 30)은 함께 다이오드를 형성하며, 게이트(34)는 이런 다이오드를 통한 캐리어들(즉, 정공들 또는 전자들)의 유동을 제어할 수 있다. 구체적으로, 게이트(34)의 전압(또는 전류)는 다이오드를 통한 캐리어들의 유동을 제어하는 다이오드를 가로지른 전기장을 유도할 수 있다. 인접 게이트에 의해 제어되는 캐리어 유동을 내부에 가지는 다이오드는 "게이트형 다이오드(gated diode)"라 지칭될 수 있다. 영역들(28 및 30)은 각각 게이트 다이오드의 제 1 및 제 2 섹션들이라 지칭될 수 있다. 영역(28)은 비-커패시터 저장 장치(6)의 부유체(14)와 동일한 도전형(도시된 실시예에서 p형)을 가지는 반면, 영역(30)은 부유체의 도전형과 반대의 도전형(도시된 실시예에서 n형)을 갖는다.Regions 28 and 30 together form a diode, and gate 34 may control the flow of carriers (ie holes or electrons) through this diode. In particular, the voltage (or current) of gate 34 may induce an electric field across the diode that controls the flow of carriers through the diode. Diodes having carrier flows controlled by adjacent gates therein may be referred to as "gated diodes". Regions 28 and 30 may be referred to as first and second sections of the gate diode, respectively. Region 28 has the same conductivity type (p-type in the illustrated embodiment) as floating body 14 of non-capacitor storage device 6, while region 30 has a conductivity opposite to that of floating body. Type (n type in the illustrated embodiment).

게이트(34)는 전기 전도성 재료를 포함하며, 임의의 적절한 조성물 또는 조정물들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 게이트(34)는 다양한 금속들(예를 들어, 백금, 티타늄, 텅스텐 등), 금속 함유 조성물들(예를 들어, 금속 니트라이드, 금속 실리사이드 등) 및 전도성 도핑된 반도체 재료들(예를 들어, 전도성 도핑된 실리콘, 전도성 도핑된 게르마늄 등) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 게이트(34)는 비-커패시터 저장 장치(6)를 프로그래밍하기 위해 사용된다는 점(후술됨)에서 프로그래밍 게이트라 지칭될 수 있다. 게이트(24)는 도 1의 단면에 대하여 지면의 내부로, 그리고, 지면의 외부로 연장되는 전도성 라인의 일부일 수 있다.Gate 34 includes an electrically conductive material and may include any suitable composition or combination of adjustments. For example, gate 34 may comprise various metals (eg, platinum, titanium, tungsten, etc.), metal containing compositions (eg, metal nitrides, metal silicides, etc.) and conductive doped semiconductor materials ( For example, conductive doped silicon, conductive doped germanium, and the like. Gate 34 may be referred to as a programming gate in that it is used (described below) to program non-capacitor storage 6. Gate 24 may be part of a conductive line extending into the ground and out of the ground relative to the cross section of FIG. 1.

유전성 구조체(36)는 임의의 적절한 조성물 또는 조성물들의 조합을 포함할 수 있으며, 일부 실시예들에서는 실리콘 디옥사이드를 포함하거나, 실리콘 디옥사이드를 주 구성요소로하여 구성되거나, 실리콘 디옥사이드로 구성된다. 유전성 구조체(36)는 일부 실시예들에서, 유전성 구조체(16)와 동일한 조성으로 이루어질 수 있으며, 다른 실시예들에서, 유전성 구조체(16)와는 다른 조성일 수 있다.The dielectric structure 36 may comprise any suitable composition or combination of compositions, and in some embodiments includes silicon dioxide, consists primarily of silicon dioxide, or consists of silicon dioxide. The dielectric structure 36 may be of the same composition as the dielectric structure 16 in some embodiments, and may be of a different composition than the dielectric structure 16 in other embodiments.

도시된 실시예에서, 저장 장치(6)와 프로그래밍 장치(8)는 서로 측방향으로 이격되어 있으며, 격리 영역(38)은 저장 장치와 프로그래밍 장치 사이의 공간 내에 제공된다. 격리 영역은 반도체 베이스(12) 내로 연장되는 개구 내에 형성된 전기 절연성 재료(39)를 포함한다. 전기 절연성 재료는 임의의 적절한 조성물 또는 조성물들의 조합을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 실리콘 디옥사이드와 실리콘 니트라이드 중 하나 또는 양자 모두를 포함할 수 있다. 격리 영역은 종래의 얕은 트렌치 격리 영역에 대응할 수 있다. 도시된 실시예에서, 절연성 재료(39)는 베이스(12)의 상부 표면 위에 있는 레벨로 연장된다. 다른 실시예들에서, 재료(39)의 상부 표면은 베이스(12)의 상부 표면과 동일공간에서 연장될 수 있거나, 베이스(12)의 상부 표면 아래로 만입될 수 있다.In the embodiment shown, the storage device 6 and the programming device 8 are laterally spaced apart from each other, and the isolation area 38 is provided in the space between the storage device and the programming device. The isolation region includes an electrically insulating material 39 formed in the opening extending into the semiconductor base 12. The electrically insulating material may comprise any suitable composition or combination of compositions, for example, may comprise one or both of silicon dioxide and silicon nitride. The isolation region may correspond to a conventional shallow trench isolation region. In the embodiment shown, insulating material 39 extends to a level above the top surface of base 12. In other embodiments, the top surface of material 39 may extend in co-space with the top surface of base 12 or may be indented below the top surface of base 12.

프로그래밍 장치(8)의 게이트형 다이오드의 영역(28)은 전기적 연결부(40)를 통해 비-커패시터 저장 장치(6)의 부유체(14)에 전기적으로 연결된다. 이런 전기적 연결부는 임의의 적절한 구성을 사용할 수 있으며, 예를 들어, 다양한 금속들(예를 들어, 백금, 티타늄, 텅스텐 등), 금속 함유 조성물들(예를 들어, 금속 니트라이드, 금속 실리사이드 등) 및 전도성 도핑된 반도체 재료들(예를 들어, 전도성 도핑된 실리콘, 전도성 도핑된 게르마늄 등) 중 하나 이상으로 구성된 와이어를 사용할 수 있다.The region 28 of the gated diode of the programming device 8 is electrically connected to the float 14 of the non-capacitor storage device 6 via an electrical connection 40. Such electrical connections may use any suitable configuration, for example various metals (eg, platinum, titanium, tungsten, etc.), metal containing compositions (eg, metal nitrides, metal silicides, etc.) And wires made of one or more of conductive doped semiconductor materials (eg, conductive doped silicon, conductive doped germanium, and the like).

동작시, 영역들(28 및 30)은 저장 장치(6)의 메모리 상태를 변경하기 위해 사용되는 게이트형 pn 다이오드를 포함한다. 저장 장치는 2개의 메모리 상태들을 갖는 것으로 고려될 수 있다. 이 상태들 중 하나는 부유체(14)에 의해 보유된 높은 정공들의 농도에 대응하며, 상태들 중 나머지는 부유체에 의해 보유된 낮은 정공들의 농도에 대응한다. 용어들 "정공들의 높은 농도" 및 "정공들의 낮은 농도"는 절대적이 아니며 서로 상대적이다. 따라서, 저장 장치는 "낮은 정공들의 농도"에 대응하는 메모리 상태보다 부유체 상에 보유된 정공들이 더 많은 경우 부유체 상의 "높은 정공들의 농도"에 대응하는 메모리 상태에 있다. 일부 실시예들에서, 입력 전류 또는 전압이 감지 게이트(24)에 제공되며, 부유체의 충전 상태는 부유체가 충전 또는 비충전 상태 중 어느 쪽에 있는 지에 따라서 저장 장치(6)를 통한 구동 전류의 편차에 의해 검출된다.In operation, regions 28 and 30 comprise gated pn diodes used to change the memory state of storage device 6. The storage device can be considered to have two memory states. One of these states corresponds to the concentration of high holes retained by the float 14, and the other of the states corresponds to the concentration of low holes retained by the float. The terms "high concentration of holes" and "low concentration of holes" are not absolute and are relative to each other. Thus, the storage device is in a memory state corresponding to “high concentration of holes” on the float when there are more holes retained on the float than the memory state corresponding to “low concentration of holes”. In some embodiments, an input current or voltage is provided to the sense gate 24 and the state of charge of the float is a deviation of the drive current through the storage device 6 depending on whether the float is in a charged or non-charged state. Is detected by.

저장 장치(6)는 pn 다이오드의 부유체(14)와 영역(28) 사이의 정공들의 유동을 통해 메모리 상태들 중 하나로부터 다른 메모리 상태로 이동된다. 정공들이 부유체 상으로 유동되는 경우, 저장 장치는 부유체에 의해 보유된 정공들의 높은 농도를 포함하는 메모리 상태로 변환될 수 있으며, 정공들이 부유체로부터 유동되는 경우, 저장 장치는 부유체에 의해 보유된 낮은 정공들의 농도를 포함하는 메모리 상태로 변환될 수 있다.The storage device 6 is moved from one of the memory states to another through the flow of holes between the float 14 and the region 28 of the pn diode. When holes are flowed onto the float, the storage device can be converted to a memory state that includes a high concentration of holes held by the float, and when holes are flowed from the float, the storage device is moved by the float. It can be converted to a memory state that includes the concentration of low holes retained.

일부 실시예들에서, "n" 영역(30)은 베이스(12)의 벌크 재료로부터 "p+" 영역(28)을 격리시키기 위해 사용되는 것으로 고려될 수 있다. 이런 실시예들에서, 영역(30)은 매우 두꺼워지는 것이 바람직할 수 있으며, 격리 영역(38)의 깊이의 약 1/2의 두께를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 격리 영역(38)이 약 2000Å의 깊이로 기판(12) 내로 연장되는 경우, 영역(30)은 약 1000Å의 두께를 가질 수 있다.In some embodiments, “n” region 30 may be considered to be used to isolate “p +” region 28 from the bulk material of base 12. In such embodiments, it may be desirable for region 30 to be very thick, and preferably include a thickness of about one half of the depth of isolation region 38. For example, if the isolation region 38 extends into the substrate 12 to a depth of about 2000 microns, the region 30 may have a thickness of about 1000 microns.

pn 다이오드의 영역들(28 및 30)의 배향(orientation)은 메모리 셀(5)의 대규모 통합을 가능하게 하도록 특정 용례들을 위해 맞춤화될 수 있다. 베이스(12)는 상부 표면(13)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 수평 방향(15)은 이런 상부 표면을 따라 연장되는 것으로 규정될 수 있다. 이때, 수직 방향(17)은 수평 방향(15)에 직교하게 연장되는 것으로 규정될 수 있다. 도시된 실시예에서, pn 다이오드의 영역(30)은 영역(28)에 대하여 수직 및 수평 양자로 연장된다. 다른 실시예들에서, 영역(30)은 영역(28)에 대하여 주로 수평으로 연장될 수 있거나, 영역(28)에 대해 주로 수직으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 프로그래밍 장치(8)는 실리콘-온-인슐레이터(SOI : silicon on insulator) 구성의 일부로서 절연성 재료 위에 형성될 수 있다. 이런 용례들에서, 베이스(12)의 반도체 재료는 절연체 위의 층이며, 절연체는 영역(28)의 저부를 전기적으로 격리시키기 위해 사용될 수 있다. 따라서, pn 다이오드의 "p+" 영역(28) 및 "n" 영역(30)은 서로에 대해 수평으로 편위될 수 있으며, 서로에 대해 수직으로는 편위되지 않을 수 있다.The orientation of regions 28 and 30 of the pn diode can be customized for specific applications to enable large scale integration of the memory cell 5. Base 12 is shown having an upper surface 13. The horizontal direction 15 can be defined as extending along this top surface. At this time, the vertical direction 17 may be defined as extending perpendicular to the horizontal direction 15. In the embodiment shown, the region 30 of the pn diode extends both vertically and horizontally relative to the region 28. In other embodiments, region 30 may extend primarily horizontally relative to region 28, or may extend mainly vertically relative to region 28. For example, programming device 8 may be formed over an insulating material as part of a silicon on insulator (SOI) configuration. In such applications, the semiconductor material of base 12 is a layer over the insulator, which may be used to electrically isolate the bottom of region 28. Thus, the " p + " region 28 and the " n " region 30 of the pn diode may be horizontally offset relative to each other and not vertically offset relative to each other.

일부 실시예들에서, 다이오드의 체적은 다이오드 내에 원하는 양의 전자/정공 쌍들을 달성하도록 설계된다. 도 1의 게이트형 다이오드 내의 더 많은 수의 전자/정공 쌍들은 일부 실시예들에서 바람직할 수 있는 부유체에 전하를 제공하기 위한 더 낮은 프로그래밍 전압을 초래할 수 있다.In some embodiments, the volume of the diode is designed to achieve the desired amount of electron / hole pairs in the diode. A larger number of electron / hole pairs in the gated diode of FIG. 1 may result in a lower programming voltage for providing charge to the float that may be desirable in some embodiments.

도 1의 실시예는 n형 도핑제로 주로 도핑되는 부유체(14)를 도시한다. 다른 실시예들에서, 부유체는 n형 도핑제로 주로 도핑될 수 있으며, 영역들(18, 20, 28, 30 및 32) 모두의 도핑제 유형들은 도시된 실시예에 대해 반대가 될 수 있고, 베이스(12)의 도핑의 백그라운드는 도시된 실시예의 "p-"가 아닌 "n-"일 수 있다(또는, n-우물이 베이스의 n형 도핑된 영역을 생성하도록 베이스 내에 형성될 수 있다).The embodiment of FIG. 1 shows a float 14 that is mainly doped with an n-type dopant. In other embodiments, the float may be doped predominantly with an n-type dopant, and the dopant types in all of the regions 18, 20, 28, 30, and 32 may be opposite to the embodiment shown, The background of the doping of the base 12 may be "n-" rather than "p-" of the illustrated embodiment (or an n-well may be formed in the base to create an n-type doped region of the base). .

비록, 도시되어 있지 않지만, 통상적으로, 집적 회로 구성 내의 장치들에 인접할 수 있는 다른 회로(미도시)로부터 이런 장치들을 전기적으로 절연하도록 장치들(6 및 8)의 노출된 표면들을 둘러싸는 하나 이상의 절연 재료들이 존재한다.Although not shown, one typically surrounds the exposed surfaces of the devices 6 and 8 to electrically insulate such devices from other circuits (not shown) that may be adjacent to the devices in the integrated circuit configuration. The above insulating materials exist.

도 1의 구성은 게이트형 다이오드가 비-커패시터 메모리 셀 내의 부유체를 프로그래밍하기 위해 사용될 수 있는 예시적 실시예이다. 게이트형 다이오드의 사용은 비-커패시터 메모리 셀들을 프로그래밍하는 종래 기술 방법들과 연계된 다양한 문제점들을 극복할 수 있다. 예를 들어, 게이트형 다이오드는 종래 기술 방법들에서 달성될 수 있는 것보다 부유체 내외로의 캐리어들의 유동의 더욱 엄격한 제어를 가능하게 할 수 있다. 또한, 부유체들을 프로그래밍하기 위한 종래 기술 방법들은 부유 p형 영역 내에 정공들을 형성하기 위해 충격 이온화를 빈번하게 사용하며, 이는 부유체 상의 캐리어들의 보유에 부정적 영향을 주는 누설 메커니즘들(예를 들어, 정공 유도 드레인 누설)을 초래하여 문제가 될 수 있다. 도 1의 게이트형 다이오드의 사용은 충격 이온화 이외의 메커니즘으로 부유체가 프로그램될 수 있게 하여 바람직하다. 또한, 도 1의 게이트형 다이오드의 사용은 종래 기술 방법들에 사용되는 것보다 낮은 동작 전압들로 부유체가 프로그램될 수 있게 한다.The configuration of FIG. 1 is an exemplary embodiment in which a gated diode can be used to program a float in a non-capacitor memory cell. The use of gated diodes can overcome various problems associated with prior art methods of programming non-capacitor memory cells. For example, gated diodes may enable tighter control of the flow of carriers into and out of the float than can be achieved in prior art methods. In addition, prior art methods for programming floats frequently use impact ionization to form holes in the floating p-type region, which may cause leakage mechanisms (eg, negatively affecting the retention of carriers on the float). Hole induced drain leakage), which can be a problem. The use of the gated diode of FIG. 1 is preferred by allowing the float to be programmed by mechanisms other than impact ionization. In addition, the use of the gated diode of FIG. 1 allows the float to be programmed at lower operating voltages than is used in prior art methods.

도 1의 구성의 감지 게이트(24)는 평면형 부유체 위에 제공된 평면형 게이트이다. 일부 실시예들에서, 감지 게이트와 부유체 사이의 결합을 개선시키기 위해 감지 게이트가 부유체 둘레에 부분적으로 감겨지는 것이 바람직할 수 있다. 도 2 및 도 3은 도 1의 저장 장치(6)의 대안적 실시예들을 예시하며, 이런 대안적 실시예들은 부유 게이트 둘레에 부분적으로 감겨지는 감지 게이트들을 갖는다. 도 2 및 도 3을 설명하기 위해 도 1의 메모리 셀을 설명하기 위해 사용되는 것과 동일한 참조번호가 사용된다.The sense gate 24 of the configuration of FIG. 1 is a planar gate provided over a planar float. In some embodiments, it may be desirable for the sense gate to be partially wound around the float to improve coupling between the sense gate and the float. 2 and 3 illustrate alternative embodiments of the storage device 6 of FIG. 1, which have sense gates partially wound around the floating gate. The same reference numerals are used to describe the memory cells of FIG. 1 to describe FIGS. 2 and 3.

도 2 및 도 3의 부유체들(14)은 상단 표면들(41) 및 상단 표면들로부터 하향 연장되는 측부 표면들(43)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 유전성 구조체(26)는 상단 표면들과 측부 표면들을 따라, 그에 직접적으로 접촉하여 연장된다. 도 2의 감지 게이트(24)는 부유체(14)의 상단 표면(41)을 따라, 그리고, 또한, 전체적으로 부유체의 측부 표면들(43)을 따라 연장되는 것으로 도시되어 있다. 대조적으로, 도 3의 감지 게이트(24)는 부유체의 상단 표면(41)을 따라 연장되지만, 부유체의 측부 표면을 따라서는 단지 부분적으로 연장되는 것으로 도시되어 있다.The floats 14 of FIGS. 2 and 3 are shown to include top surfaces 41 and side surfaces 43 extending downward from the top surfaces. The dielectric structure 26 extends along and in direct contact with the top surfaces and side surfaces. The sensing gate 24 of FIG. 2 is shown extending along the top surface 41 of the float 14 and along the side surfaces 43 of the float as a whole. In contrast, the sense gate 24 of FIG. 3 is shown to extend along the top surface 41 of the float, but only partially along the side surface of the float.

도 1의 실시예는 메모리 셀의 프로그래밍 동안 게이트형 다이오드를 사용한다. 도 4 내지 도 9는 메모리 셀들의 프로그래밍 동안 비-게이트형 다이오드들이 사용되는 실시예들을 예시한다. 적절하다면, 도 1의 실시예를 설명하기 위해 사용된 것과 동일한 참조번호가 도 4 내지 도 9를 설명하기 위해 사용된다.The embodiment of Figure 1 uses a gated diode during the programming of a memory cell. 4-9 illustrate embodiments in which non-gate diodes are used during programming of memory cells. Where appropriate, the same reference numerals as used to describe the embodiment of FIG. 1 are used to describe FIGS. 4 to 9.

도 4를 참조하면, 반도체 구성(48)의 일부가 예시되어 있으며, 이런 부분은 메모리 셀(50)을 지지하는 반도체 베이스(12)를 포함한다. 메모리 셀은 반도체 베이스(12) 내로 만입된 부유체(14), 부유체에 인접한 다이오드(52) 및 반도체 베이스와 다이오드로부터 부유체를 분리시키는 유전성 구조체(54)를 포함한다. 메모리 셀은 부유체 위의 감지 게이트(24)와, 부유체와 감지 게이트 사이의 유전성 구조체(26)를 더 포함한다.Referring to FIG. 4, a portion of a semiconductor configuration 48 is illustrated, which portion includes a semiconductor base 12 supporting a memory cell 50. The memory cell includes a float 14 indented into the semiconductor base 12, a diode 52 adjacent to the float and a dielectric structure 54 that separates the float from the semiconductor base and the diode. The memory cell further includes a sense gate 24 over the float and a dielectric structure 26 between the float and the sense gate.

반도체 베이스(12) 및 부유체(14)는 도 1의 베이스(12) 및 부유체(14)에 대하여 상술된 재료들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 반도체 베이스(12)와 부유체(14)는 각각 반도체 재료(예를 들어, 실리콘, 게르마늄 등)를 포함한다. 이런 실시예들에서, 베이스와 부유체의 반도체 재료를 서로 구별하는 것을 돕기 위해, 베이스(12)의 반도체 재료는 제 1 반도체 재료라 지칭될 수 있으며, 부유체(14)의 반도체 재료는 제 2 반도체 재료라 지칭될 수 있다. 부유체의 반도체 재료는 일부 실시예들에서 베이스의 반도체 재료와 동일한 조성물들일 수 있으며, 다른 실시예들에서 베이스의 반도체 재료와는 조성적으로 다를 수 있다.Semiconductor base 12 and float 14 may include any of the materials described above with respect to base 12 and float 14 in FIG. 1. In some embodiments, semiconductor base 12 and float 14 each comprise a semiconductor material (eg, silicon, germanium, etc.). In such embodiments, to help distinguish the base and floating semiconductor materials from each other, the semiconductor material of base 12 may be referred to as a first semiconductor material, and the semiconductor material of float 14 may be referred to as a second material. It may be referred to as a semiconductor material. The floating semiconductor material may in some embodiments be the same compositions as the base semiconductor material, and in other embodiments may be compositionally different from the base semiconductor material.

다이오드(52)는 부유체(14)와 동일한 도전형(도시된 실시예에서는 p형)으로 주로 도핑되는 제 1 다이오드 영역(28)과, 제 1 다이오드 영역과 반대 도전형(도시된 실시예에서는 n형)으로 주로 도핑되는 제 2 다이오드 영역(30)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 제 1 다이오드 영역과 부유체의 도전형은 제 1 도전형이라 지칭될 수 있으며, 제 2 다이오드 영역의 도전형은 제 2 도전형이라 지칭될 수 있다. 비록, 도시된 실시예에서, 제 1 도전형이 p형이고, 제 2 도전형이 n형이지만, 다른 실시예들에서, 부유체와 제 1 다이오드 영역의 도전형은 n형이고, 제 2 다이오드 영역의 도전형은 p형일 수 있다. 그러나, p형 부유체들을 갖는 메모리 셀들은 n형 부유체들을 갖는 메모리 셀들보다 충전이 더 용이하며 누설이 적을 수 있으며, 따라서, n형 부유체들을 갖는 메모리 셀들보다 다수의 용례들에 더욱 적합할 수 있다.Diode 52 has a first diode region 28 doped predominantly of the same conductivity type as the float 14 (p type in the illustrated embodiment), and a conductivity type opposite to the first diode region (in the illustrated embodiment). n-type) and a second diode region 30 which is mainly doped. In some embodiments, the conductivity type of the first diode region and the float may be referred to as the first conductivity type, and the conductivity type of the second diode region may be referred to as the second conductivity type. Although, in the illustrated embodiment, the first conductivity type is p type and the second conductivity type is n type, in other embodiments, the conductivity type of the float and the first diode region is n type, and the second diode The conductivity type of the region may be p-type. However, memory cells with p-type floats may be easier to charge and have less leakage than memory cells with n-type floats, and thus would be more suitable for many applications than memory cells with n-type floats. Can be.

메모리 셀(50)은 n형 도핑된 제 2 다이오드 영역(30)으로부터 부유체(14)의 대향 측부 상에서 베이스(12) 내에 n형 도핑 영역(46)을 갖는다. 일부 실시예들에서, n형 도핑 영역들(30 및 56)은 (다이오드(52)의 제 2 영역으로서 영역(30)을 사용하는 것에 추가로) 소스/드레인 영역들로서 사용된다. 채널(22)은 베이스(12) 내부에서, 그리고, n형 도핑 영역들(30 및 56) 사이에서 연장된다. 베이스(12) 내의 부유체(14)의 만입은 평면형 부유체(예를 들어, 도 1의 부유체)를 따라 형성되는 것보다 반도체 자산의 영역을 가로질러 더 긴 채널이 형성될 수 있게 한다. 더 긴 채널의 사용으로 일부 실시예들에서 문제가 되는 "짧은 채널 효과(short channel effect)들"을 피할 수 있다.Memory cell 50 has n-type doped region 46 in base 12 on the opposite side of float 14 from n-type doped second diode region 30. In some embodiments, n-type doped regions 30 and 56 are used as source / drain regions (in addition to using region 30 as the second region of diode 52). Channel 22 extends within base 12 and between n-type doped regions 30 and 56. Indentation of the float 14 in the base 12 allows longer channels to be formed across the area of the semiconductor asset than is formed along the planar float (eg, float in FIG. 1). The use of longer channels can avoid "short channel effects" which is problematic in some embodiments.

유전성 구조체(54)는 도 1의 유전성 구조체(16)에 관하여 상술한 조성물들 중 임의의 조성물을 포함할 수 있다. 유전성 구조체(54)는 2개의 부분들을 포함하는 것으로 고려될 수 있으며, 제 1 부분(55)은 부유체(14)와 채널 영역(22) 사이에 있고, 제 2 부분 영역(57)은 부유체와 다이오드(52)의 제 1 영역(28) 사이에 있다. 제 2 부분(57)은 제 1 부분(55)보다 캐리어들에 대해 더욱 누설성이며, 유전성 구조체(54)의 부분(57)이 부분(55)과 다르다는 것을 예시하기 위해 부분(57)의 점각(stippling)이 도 4에서 사용된다.The dielectric structure 54 may include any of the compositions described above with respect to the dielectric structure 16 of FIG. 1. The dielectric structure 54 may be considered to include two portions, wherein the first portion 55 is between the float 14 and the channel region 22, and the second portion 57 is suspended. And between the first region 28 of the diode 52. The second portion 57 is more leaky with respect to the carriers than the first portion 55 and the stipple of the portion 57 to illustrate that the portion 57 of the dielectric structure 54 is different from the portion 55. (stippling) is used in FIG. 4.

부분(57)은 부분(57)이 부분(55)보다 더욱 누설성이 되도록 처리될 수 있거나, 부분(55)과는 조성적으로 다르게 형성될 수 있다. 부분(57)이 처리되는 경우, 이런 처리는 부분(57) 내에 손상부를 생성하기 위해 이온화 방사선의 사용을 포함하며 및/또는 부분(57) 내의 하나 이상의 도핑제들(예를 들어, 인, 붕소 등)의 제공을 포함할 수 있다.The portion 57 may be treated such that the portion 57 is more leaky than the portion 55 or may be formed compositionally different from the portion 55. If portion 57 is to be treated, such treatment involves the use of ionizing radiation to create damage in portion 57 and / or one or more dopants (eg, phosphorus, boron) in portion 57 And the like).

제 1 다이오드 영역(28)은 순방향 또는 역방향 중 어느 하나로 다이오드(52)를 바이어스(bias) 시키도록 구성된 회로(58)에 전기적으로 연결된다. 동작시, 부유체(14)는 부유체 상에 정공들을 유동시키거나 부유체로부터 정공들을 방출함으로써 프로그래밍된다.The first diode region 28 is electrically connected to a circuit 58 configured to bias the diode 52 in either the forward or reverse direction. In operation, the float 14 is programmed by flowing holes on or floating holes from the float.

정공들을 부유체 상으로 유동시키는 것이 바람직한 경우, 이런 정공들은 제 1 다이오드 영역(28)으로부터, 유전성 구조체(54)의 누설성 부분(57)을 통해, 그리고, 부유체(14) 상으로 유동될 수 있다. 누설성 부분(57)은 정공들이 누설성 부분(57)을 쉽게 침투할 수 있게 하고, 부유체(14) 상에 누적될 수 있게 하는 다이오드의 제 1 영역(28) 내에 정공들을 누적시키기 때문에 소위 "연성 항복(soft breakdown)"을 가질 수 있다. 그러나, 부유체 상에 누적되도록 누설성 부분(57)을 통해 정공들이 가로지름에 따라 제 1 영역(28) 상의 정공들의 농도가 감소되고 나면, 부분(57)의 "연성 항복"이 진정됨으로써 정공들이 부유체 상에 포획될 수 있다. 따라서, 일부 조건들하에서, 누설성 부분(57)은 부유체로부터 다이오드의 영역(28)으로 정공들이 역방향 유동하는 것보다 용이하게 다이오드의 영역(28)으로부터 부유체 상으로 정공들이 유동할 수 있게 하기 위한 일방 밸브로서 기능할 수 있다. 이는 메모리 셀(50)이 종래 기술 비-커패시터 메모리 장치들보다 적은 빈도수의 리프레시로 기능할 수 있도록 부유체 상의 전하의 보유를 도울 수 있다.If it is desirable to flow the holes onto the float, these holes will flow from the first diode region 28, through the leaky portion 57 of the dielectric structure 54, and onto the float 14. Can be. The leaky portion 57 is so-called because it accumulates holes in the first region 28 of the diode that allows the holes to easily penetrate the leaky portion 57 and accumulate on the float 14. May have a "soft breakdown". However, once the concentration of the holes on the first region 28 decreases as the holes traverse through the leaky portion 57 to accumulate on the float, the “soft yield” of the portion 57 is calmed down so that the holes Can be trapped on the float. Thus, under some conditions, the leaky portion 57 allows holes to flow from the region 28 of the diode onto the float more easily than holes flow back from the float to the region 28 of the diode. It can function as a one-way valve. This may help retain charge on the float such that memory cell 50 can function with less frequent refresh than prior art non-capacitor memory devices.

부유체로부터 외부로 정공들을 유동시키는 것이 바람직한 경우, 유전성 구조체를 가로질러 다이오드의 영역들(20 및 30) 중 하나 또는 양자 내로 견인하고 및/또는 정공들이 부유체(14)로부터 다이오드(52)와 베이스(12)의 인접한 재료들 중 임의의 것으로 쉽게 전달하도록 구조체(54)의 유전성 재료의 경성 항복을 유도하기에 충분한 정전력을 유도하기 위해 회로(58)가 사용될 수 있다.When it is desirable to flow holes from the float to the outside, it is pulled into one or both of the regions 20 and 30 of the diode across the dielectric structure and / or the holes are drawn from the float 14 with the diode 52. Circuitry 58 may be used to induce sufficient electrostatic force to induce hard breakdown of the dielectric material of structure 54 to facilitate delivery to any of the adjacent materials of base 12.

부유체(14)는 부유체의 일부가 베이스(12) 위로 연장되도록 도 4의 실시예에서 베이스(12) 내부로 부분적으로 만입된 것으로 도시되어 있다. 다른 실시예들에서, 부유체는 부유체의 상부 표면이 베이스(12)의 상부 표면과 동일공간에서 연장되도록 하는 또는 부유체의 상부 표면이 베이스(12)의 상부 표면 아래의 레벨로 만입되도록 하는 레벨로 만입될 수 있다.Float 14 is shown partially indented into base 12 in the embodiment of FIG. 4 such that a portion of the float extends above base 12. In other embodiments, the float may cause the top surface of the float to extend in the same space as the top surface of the base 12 or to allow the top surface of the float to be indented to a level below the top surface of the base 12. Can be indented into the level.

도 5를 참조하면, 반도체 구성(60)의 일부가 예시되어 있으며, 이런 부분은 메모리 셀(62)을 지지하는 반도체 베이스(12)를 포함한다. 메모리 셀은 반도체 베이스(12) 내로 만입된 부유체(14)와, 부유체에 인접한 다이오드(52)와, 다이오드와 반도체 베이스로부터 부유체를 분리시키는 유전성 구조체(64)를 포함한다. 메모리 셀(62)은 부유체와 감지 게이트 사이의 유전성 구조체(26)와, 부유체 위의 감지 게이트(24)를 더 포함한다.Referring to FIG. 5, a portion of a semiconductor configuration 60 is illustrated, which portion includes a semiconductor base 12 supporting a memory cell 62. The memory cell includes a float 14 indented into the semiconductor base 12, a diode 52 adjacent to the float and a dielectric structure 64 separating the float from the diode and the semiconductor base. Memory cell 62 further includes a dielectric structure 26 between the float and the sense gate, and a sense gate 24 over the float.

다이오드(52)는 부유체(14)와 동일한 도전형(도시된 실시예에서 p형)으로 주로 도핑된 제 1 다이오드 영역(28)과, 제 1 다이오드 영역과 반대 도전형(도시된 실시예에서 n형)으로 주로 도핑된 제 2 다이오드 영역(30)을 포함한다.Diode 52 has a first diode region 28 doped predominantly of the same conductivity type as the float 14 (p type in the illustrated embodiment), and a conductivity type opposite to the first diode region (in the illustrated embodiment). n-type) and a second diode region 30 doped predominantly.

메모리 셀(62)은 도 4에 관하여 상술한 바와 같이, n형 도핑된 제 2 다이오드 영역(30)으로부터 부유체(14)의 반대 측부 상의 베이스(12) 내에 n형 도핑된 영역(56)을 가진다. 채널(22)은 n형 도핑된 영역들(30 및 56) 사이와 베이스(12) 내부로 연장된다.Memory cell 62 has n-type doped region 56 in base 12 on the opposite side of float 14 from n-type doped second diode region 30 as described above with respect to FIG. Have Channel 22 extends between n-type doped regions 30 and 56 and into base 12.

유전성 구조체(64)는 도 1의 유전성 구조체(16)에 관해 상술한 조성물들 중 임의의 조성물을 포함할 수 있다. 유전성 구조체(64)는 2개의 부분들을 포함하는 것으로 고려될 수 있으며, 제 1 부분(65)은 부유체(14)와 채널 영역(22) 사이에 존재하며, 제 2 부분 영역(67)은 다이오드(52)의 제 1 영역(28)과 부유체 사이에 존재한다. 제 2 부분(67)은 제 2 부분이 제 1 부분보다 캐리어들에 대해 더 누설성이 되도록 제 1 부분(65)보다 얇다.The dielectric structure 64 may include any of the compositions described above with respect to the dielectric structure 16 of FIG. 1. The dielectric structure 64 may be considered to include two portions, the first portion 65 being between the float 14 and the channel region 22, the second partial region 67 being a diode It is present between the first region 28 of 52 and the float. The second portion 67 is thinner than the first portion 65 such that the second portion is more leaky with respect to the carriers than the first portion.

제 1 다이오드 영역(28)은 순방향 또는 역방향 중 어느 하나로 다이오드(52)를 바이어스 시키도록 구성된 회로(58)에 전기적으로 연결된다. 동작시, 부유체(14)는 도 4의 메모리 셀에 관하여 상술한 바와 같이 부유체 상으로 정공들을 유동시키거나, 부유체로부터 외부로 정공들을 유동시킴으로써 프로그램된다. 유전성 구조체(64)의 얇은 부분(67)은 메모리 셀(62)의 프로그래밍 동안 도 4의 유전성 구조체(54)의 화학적으로 변형된 부분(57)과 유사하게 기능할 수 있다.The first diode region 28 is electrically connected to a circuit 58 configured to bias the diode 52 in either the forward or reverse direction. In operation, the float 14 is programmed by flowing holes onto the float or by flowing holes out from the float as described above with respect to the memory cell of FIG. 4. Thin portion 67 of dielectric structure 64 may function similarly to chemically modified portion 57 of dielectric structure 54 of FIG. 4 during programming of memory cell 62.

도 4 및 도 5의 실시예들은 다이오드의 영역에 인접한 유전성 구조체의 일부의 변형이 유전성 구조체의 잔여부에 대하여 유전성 구조체의 이러한 부분이 "누설성"이 되게 하도록 사용될 수 있는 용례들을 예시한다. 유전성 구조체의 누설성 부분은 비-커패시터 메모리 셀의 프로그래밍을 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 도 4는 화학적 변형이 유전성 구조체의 일부의 누설성을 증가시키기 위해 사용되는 예시적 실시예를 예시하며, 도 5는 구조적 변형이 유전성 구조체의 부분의 누설성을 증가시키기 위해 사용되는 예시적 실시예를 예시한다. 다른 실시예들에서, 화학적 변형들 및 구조적 변형들이 조합될 수 있다.4 and 5 illustrate applications in which deformation of a portion of the dielectric structure adjacent to the region of the diode may be used to render this portion of the dielectric structure "leakage" relative to the remainder of the dielectric structure. The leaky portion of the dielectric structure can be used to improve the programming of non-capacitor memory cells. 4 illustrates an example embodiment where chemical modifications are used to increase the leakage of a portion of the dielectric structure, and FIG. 5 illustrates an example embodiment where structural modifications are used to increase the leakage of a portion of the dielectric structure. To illustrate. In other embodiments, chemical and structural modifications may be combined.

일부 실시예들에서, 비-커패시터 메모리 셀의 부유체와 채널 영역 사이에 제공된 유전성 구조체는 고 k 유전성을 포함할 수 있다. 도 6 및 도 7은 도 4 및 도 5의 것들과 유사하지만, 고 k 재료들을 포함하는 유전성 구조체들과 함께 사용하기 위해 특정한 용례들을 예시한다.In some embodiments, the dielectric structure provided between the float and the channel region of the non-capacitor memory cell may include high k dielectric. 6 and 7 are similar to those of FIGS. 4 and 5, but illustrate specific applications for use with dielectric structures comprising high k materials.

도 6을 참조하면, 반도체 구성(70)의 일부가 예시되어 있으며, 이런 부분은 메모리 셀(72)을 지지하는 반도체 베이스(12)를 포함한다. 메모리 셀은 반도체 베이스(12) 내로 만입된 부유체(14)와, 부유체에 인접한 다이오드(52)와, 반도체 베이스와 다이오드로부터 부유체를 분리시키는 유전성 구조체(74)를 포함한다. 메모리 셀(72)은 부유체 위의 감지 게이트(24)와 부유체와 감지 게이트 사이의 유전성 구조체(26)를 더 포함한다.Referring to FIG. 6, a portion of a semiconductor configuration 70 is illustrated, which portion includes a semiconductor base 12 supporting a memory cell 72. The memory cell includes a float 14 indented into the semiconductor base 12, a diode 52 adjacent to the float and a dielectric structure 74 that separates the float from the semiconductor base and diode. Memory cell 72 further includes a sense gate 24 over the float and a dielectric structure 26 between the float and the sense gate.

다이오드(52)는 부유체(14)와 동일한 도전형(도시된 실시예에서 p형)으로 주로 도핑된 제 1 다이오드 영역(28)과, 제 1 다이오드 영역과 반대의 도전형(도시된 실시예에서 n형)으로 주로 도핑된 제 2 다이오드 영역(30)을 포함한다.Diode 52 has a first diode region 28 doped predominantly of the same conductivity type as the float 14 (p type in the illustrated embodiment) and a conductivity type opposite to the first diode region (the embodiment shown) In the n-type).

메모리 셀(72)은 도 4에 관하여 상술된 바와 같은 n형 도핑된 제 2 다이오드 영역(30)으로부터 부유체(14)의 대향 측부 상의 베이스(12) 내에 n형 도핑된 영역(56)을 갖는다. 채널(22)은 n형 도핑된 영역들(30 및 56) 사이에, 그리고, 베이스(12) 내에서 연장된다.Memory cell 72 has n-type doped region 56 in base 12 on the opposite side of float 14 from n-type doped second diode region 30 as described above with respect to FIG. 4. . Channel 22 extends between n-type doped regions 30 and 56 and within base 12.

유전성 구조체(74)는 도 4의 유전성 구조체(54)와 유사하지만, 2개의 별개의 층들을 포함한다. 구체적으로, 유전성 구조체(74)는 베이스(12)를 따른 층(76)과, 부유체(14)를 따른 다른 층(78)을 포함한다.Dielectric structure 74 is similar to dielectric structure 54 of FIG. 4, but includes two separate layers. Specifically, the dielectric structure 74 includes a layer 76 along the base 12 and another layer 78 along the float 14.

층(76)은 실리콘 디옥사이드를 포함하거나, 실리콘 디옥사이드를 주 구성요소로 하여 구성되거나, 실리콘 디옥사이드로 구성될 수 있으며, 일부 실시예들에서, 베이스 내로 개구가 형성된 이후에, 그리고, 이런 개구 내에 유전성 층(78)과 부유체(14)를 제공하기 이전에, 실리콘 함유 베이스(12)의 노출된 표면을 따라 형성된 소위 "네이티브 산화물(native oxide)"에 대응할 수 있다. 층(76)이 "네이티브 산화물"에 대응하는 경우, 층은 실리콘 디옥사이드로 구성될 수 있으며, 약 10Å 이하의 두께를 가질 수 있다(일부 용례들에서, 약 5Å 이하). 일부 실시예들에서, 층(76)은 층을 통한 정공들 및/또는 전자들의 직접 터널링을 가능하게 하기에 충분히 얇을 수 있다. 유전성 층 내로 터널링하는 캐리어들(정공들 및/또는 전자들)은 표면 전위를 변화시키며, 이는 비-커패시터 메모리 셀의 충전 상태를 감지하는 동안 사용될 수 있다.Layer 76 may comprise silicon dioxide, consist primarily of silicon dioxide, or consist of silicon dioxide, and in some embodiments is dielectric material within and after openings are formed into the base. Prior to providing layer 78 and float 14, it may correspond to a so-called "native oxide" formed along the exposed surface of silicon-containing base 12. If layer 76 corresponds to a "native oxide", the layer may be composed of silicon dioxide and may have a thickness of about 10 GPa or less (in some applications, about 5 GPa or less). In some embodiments, layer 76 may be thin enough to enable direct tunneling of holes and / or electrons through the layer. Carriers (holes and / or electrons) tunneling into the dielectric layer change the surface potential, which can be used while sensing the state of charge of the non-capacitor memory cell.

층(78)은 고 k 유전성 재료(예를 들어, 지르코늄 산화물, 하프늄 산화물, 알루미늄 산화물 등)을 포함할 수 있거나, 이를 주 구성요소로하여 구성되거나, 이로서 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 층(78)은 층(76)의 두께보다 세 배 이상 더 두꺼운 두께로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 적어도 약 30Å의 두께로 형성될 수 있다. 비록, 유전성 구조체(74)가 2개의 층들을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 다른 실시예들에서, 유전성 구조체는 2개보다 많은 층들을 포함할 수 있다. 유전성 구조체(74)는 2개보다 많은 층들을 포함하는 경우, 층들 중 적어도 하나는 실리콘 디옥사이드일 수 있으며, 층들 중 적어도 하나는 고 k 유전체일 수 있다.Layer 78 may comprise a high k dielectric material (eg, zirconium oxide, hafnium oxide, aluminum oxide, and the like), or may consist of or consist of as a major component thereof. In some embodiments, layer 78 may be formed to a thickness at least three times thicker than the thickness of layer 76, for example, to a thickness of at least about 30 mm 3. Although dielectric structure 74 is shown to include two layers, in other embodiments, dielectric structure may include more than two layers. When dielectric structure 74 includes more than two layers, at least one of the layers may be silicon dioxide and at least one of the layers may be a high k dielectric.

유전성 구조체(74)는 도 4의 유전성 구조체(54)의 부분들(55 및 57)과 유사한 2개의 부분들(75 및 77)을 포함한다. 그러나, 도 4의 유전성 구조체와 대조적으로, 변형된 영역(77)(도 6에 점각으로 도시됨)은 단지 유전성 구조체(74)의 2개의 층들 중 하나에 대한 변형을 포함한다(구체적으로, 고 k 유전체(78)에 대응하는 층). 영역(77)의 변형이 유전성 구조체(74) 내부의 손상부의 형성을 포함한다는 점에서, 손상 영역은 다이오드(52)의 반도체 재료와 직접적으로 접촉하지 않는 것이 유리할 수 있다(그렇지 않으면, 다이오드의 반도체 재료와 손상된 유전체의 계면은 너무 누설성일 수 있다). 따라서, 변형되지 않은 얇은 유전성 층(76)은 다이오드(52)의 반도체 재료와 변형된 영역(77) 사이의 배리어로서 기능할 수 있다.Dielectric structure 74 includes two portions 75 and 77 similar to portions 55 and 57 of dielectric structure 54 of FIG. 4. However, in contrast to the dielectric structure of FIG. 4, the modified region 77 (shown at a point angle in FIG. 6) only includes a modification to one of the two layers of the dielectric structure 74 (specifically, high k layer corresponding to dielectric 78). In that the deformation of the region 77 includes the formation of damage within the dielectric structure 74, it may be advantageous that the damage region does not directly contact the semiconductor material of the diode 52 (otherwise, the semiconductor of the diode). The interface between the material and the damaged dielectric may be too leaky). Thus, the undeformed thin dielectric layer 76 may function as a barrier between the semiconductor material of the diode 52 and the strained region 77.

손상 영역은 이런 재료의 증착 동안 또는 그 이후에, 층(78)의 재료의 화학적 변형을 통해 및/또는 층(78)의 유전성 재료의 신중히 제어된 이온화 중 어느 하나를 통해 실리콘 디옥사이드 층(76)에 대해 고 k 유전성 층(78)으로 특정하게 도입될 수 있다. 비록, 도시된 손상 영역이 유전성 구조체(74)의 층들 중 하나만으로 국한되어 있지만, 다른 실시예들에서, 손상 영역은 유전성 구조체의 다수의 층들을 통해 연장될 수 있다. 또한, 손상 영역이 다이오드(52)의 반도체 재료와 직접적으로 접촉하는 것이 문제가 되지 않는 실시예에서, 손상 영역은 유전성 구조체(74)의 층들 모두를 통해 연장될 수 있다.The damaged region may be formed during or after the deposition of such material, through chemical modification of the material of layer 78 and / or through carefully controlled ionization of the dielectric material of layer 78. May be specifically introduced into the high k dielectric layer 78. Although the damage region shown is limited to only one of the layers of the dielectric structure 74, in other embodiments, the damage region may extend through multiple layers of the dielectric structure. In addition, in embodiments where it is not a problem for the damaged area to be in direct contact with the semiconductor material of the diode 52, the damaged area may extend through all of the layers of the dielectric structure 74.

제 1 다이오드 영역(28)은 순방향 또는 역방향 중 어느 하나로 다이오드(52)를 바이어스 시키도록 구성된 회로(58)에 전기적으로 연결된다. 동작시, 부유체(14)는 도 4의 메모리 셀에 관하여 상술된 바와 같이 부유체 상으로 또는 부유체로부터 중 어느 한쪽으로 정공들을 유동시킴으로써 프로그램된다. 유전성 구조체(74)의 변형된 부분(77)은 메모리 셀(72)의 프로그래밍 동안 도 4의 유전성 구조체(54)의 변형된 부분(57)과 유사하게 기능할 수 있다.The first diode region 28 is electrically connected to a circuit 58 configured to bias the diode 52 in either the forward or reverse direction. In operation, the float 14 is programmed by flowing holes into or from the float as described above with respect to the memory cell of FIG. 4. The modified portion 77 of the dielectric structure 74 may function similar to the modified portion 57 of the dielectric structure 54 of FIG. 4 during programming of the memory cell 72.

도 7을 참조하면, 반도체 구성(80)의 일부가 예시되어 있으며, 이런 부분은 메모리 셀(82)을 지원하는 반도체 베이스(12)를 포함한다. 메모리 셀은 반도체 베이스(12) 내로 만입된 부유체(14)와, 부유체에 인접한 다이오드(52) 및 반도체 베이스와 다이오드로부터 부유체를 분리시키는 유전성 구조체(84)를 포함한다. 메모리 셀은 부유체 위의 감지 게이트(24)와 부유체와 감지 게이트 사이의 유전성 구조체(26)를 더 포함한다.Referring to FIG. 7, a portion of a semiconductor configuration 80 is illustrated, which portion includes a semiconductor base 12 supporting a memory cell 82. The memory cell includes a float 14 indented into the semiconductor base 12, a diode 52 adjacent to the float and a dielectric structure 84 separating the float from the semiconductor base and the diode. The memory cell further includes a sense gate 24 over the float and a dielectric structure 26 between the float and the sense gate.

유전성 구조체(84)는 도 5의 유전성 구조체(64)와 유사하지만, 2개의 별개의 층들을 포함한다. 구체적으로, 유전성 구조체(84)는 베이스(12)를 따른 층(86)과, 부유체(14)를 따른 다른 층(88)을 포함한다. 층(86)은 실리콘 디옥사이드를 포함하거나, 이를 주 구성요소로하여 구성되거나, 이로서 구성될 수 있으며, 일부 실시예들에서, 베이스 내로 개구가 형성된 이후에, 그리고, 이런 개구 내에 부유체(14)와 유전성 층(88)을 제공하기 이전에, 실리콘 함유 베이스(12)의 노출된 표면을 따라 형성된 네이티브 산화물에 대응할 수 있다. 층(88)은 고 k 유전성 재료(예를 들어, 지르코늄 산화물, 하프늄 산화물, 알루미늄 산화물 등)를 포함할 수 있거나, 이를 주 구성요소로하여 구성될 수 있거나, 이로서 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 층(88)은 층(86)의 두께보다 세 배이상 더 두꺼운 두께로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 적어도 약 30Å의 두께로 형성될 수 있다. 비록, 유전성 구조체(84)는 2개의 층들을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 다른 실시예들에서, 유전성 구조체(84)는 2개보다 많은 층들을 포함할 수 있으며, 층들 중 적어도 하나는 실리콘 디옥사이드이고 층들 중 적어도 하나는 고 k 유전체이다.Dielectric structure 84 is similar to dielectric structure 64 of FIG. 5, but includes two separate layers. Specifically, the dielectric structure 84 includes a layer 86 along the base 12 and another layer 88 along the float 14. Layer 86 may comprise, consist of, or consist of silicon dioxide as a major component, and in some embodiments, after openings are formed into the base, and within the openings 14 And prior to providing the dielectric layer 88, may correspond to native oxide formed along the exposed surface of the silicon-containing base 12. Layer 88 may comprise a high k dielectric material (eg, zirconium oxide, hafnium oxide, aluminum oxide, etc.), or may be configured as the main component, or as such. In some embodiments, layer 88 may be formed to be at least three times thicker than the thickness of layer 86, for example, to a thickness of at least about 30 mm 3. Although dielectric structure 84 is shown to include two layers, in other embodiments, dielectric structure 84 may include more than two layers, at least one of the layers being silicon dioxide At least one of the layers is a high k dielectric.

유전성 구조체(84)는 도 5의 유전성 구조체(64)의 부분들(65 및 67)과 유사한 2개의 부분들(85 및 87)을 포함한다. 그러나, 도 5의 유전성 구조체(64)에 대조적으로, 유전성 구조체(84)의 2개의 층들 중 단 하나만이 얇아진다. 유전성 구조체(84)의 층들 중 모두보다 적은 양을 얇게 형성하는 것은 유전성 구조체(84)의 누설성이 특정 용례들을 위해 맞춤화될 수 있게 하는 파라미터를 제공한다.Dielectric structure 84 includes two portions 85 and 87 similar to portions 65 and 67 of dielectric structure 64 of FIG. 5. However, in contrast to the dielectric structure 64 of FIG. 5, only one of the two layers of the dielectric structure 84 is thinned. Thinning less than all of the layers of dielectric structure 84 provides a parameter that allows the leakiness of dielectric structure 84 to be customized for particular applications.

다이오드(52)는 부유체(14)의 것과 동일한 도전형(도시된 실시예에서는 p형)으로 주로 도핑된 제 1 다이오드 영역(28)과, 제 1 다이오드 영역과 반대의 도전형(도시된 실시예에서는 n형)으로 주로 도핑된 제 2 다이오드 영역(30)을 포함한다. Diode 52 has a first diode region 28 doped predominantly of the same conductivity type as that of float 14 (p type in the illustrated embodiment), and a conductivity type opposite to the first diode region (shown implementation An example includes a second diode region 30 doped predominantly n-type).

메모리 셀(82)은 도 5에 관하여 상술된 바와 같이 n형 도핑된 다이오드 영역(30)으로부터 부유체(14)의 대향 측부 상에서 베이스(12) 내에 n형 도핑된 영역(56)을 갖는다. 채널(22)은 n형 도핑된 영역들(30 및 56) 사이에서, 그리고, 베이스(12) 내에서 연장된다.Memory cell 82 has n-type doped region 56 in base 12 on the opposite side of float 14 from n-type doped diode region 30 as described above with respect to FIG. 5. Channel 22 extends between n-type doped regions 30 and 56 and within base 12.

제 1 다이오드 영역(28)은 순방향 또는 역방향 중 어느 하나로 다이오드(52)를 바이어스 시키도록 구성된 회로(58)에 전기적으로 연결된다. 동작시, 부유체(14)는 도 5의 메모리 셀에 관하여 상술된 바와 같이 부유체 상으로 또는 부유체로부터 외부로 중 어느 하나로 정공들을 유동시킴으로써 프로그램된다.The first diode region 28 is electrically connected to a circuit 58 configured to bias the diode 52 in either the forward or reverse direction. In operation, the float 14 is programmed by flowing holes either on or off the float as described above with respect to the memory cell of FIG. 5.

다수의 용례들에서, 비-커패시터 메모리 셀들의 전하 보유 특성들을 맞춤화하는 것이 바람직할 수 있다. 도 8은 비-커패시터 메모리 셀의 전하 보유 특성들을 맞춤화히기 위한 실시예를 예시하는 메모리 셀(92)을 포함하는 반도체 구성(90)을 도시한다. 적절하다면 도 4의 구성을 설명하는 데 앞서 사용된 것과 유사한 참조번호가 도 8의 구성을 설명하기 위해 사용될 것이다.In many applications, it may be desirable to customize the charge retention characteristics of non-capacitor memory cells. 8 shows a semiconductor configuration 90 including a memory cell 92 illustrating an embodiment for customizing the charge retention characteristics of a non-capacitor memory cell. Where appropriate, reference numerals similar to those used above to describe the configuration of FIG. 4 will be used to describe the configuration of FIG. 8.

메모리 셀(92)은 반도체 베이스(12) 내로 만입된 부유체(14), 부유체에 인접한 다이오드(52) 및 반도체 베이스와 다이오드로부터 부유체를 분리시키는 유전성 구조체(54)를 포함한다. 메모리 셀은 부유체 위의 감지 게이트(24)와, 부유체와 감지 게이트 사이의 유전성 구조체(26)를 더 포함한다. 다이오드(52)는 부유체(14)와 동일한 도전형(도시된 실시예에서는 p형)으로 주로 도핑된 제 1 다이오드 영역(28)과, 제 1 다이오드 영역과 반대의 도전형(도시된 실시예에서는 n형)으로 주로 도핑된 제 2 다이오드 영역(30)을 포함한다. 또한, 메모리 셀(92)은 n형 도핑된 제 2 다이오드 영역(30)으로부터 부유체(14)의 대향 측부 상의, 그리고, 베이스(12) 내의 n형 도핑된 영역(56)과, n형 도핑된 영역들(30 및 56) 사이로 연장되는 채널(22)을 갖는다. 도 8의 유전성 구조체(54)는 도 4를 참조로 상술된 제 1 및 제 2 부분들(55 및 57)을 포함한다. 또한, 메모리 셀(92)은 메모리 셀을 프로그램하기 위해 회로(58)를 포함한다.The memory cell 92 includes a float 14 indented into the semiconductor base 12, a diode 52 adjacent to the float and a dielectric structure 54 that separates the float from the semiconductor base and the diode. The memory cell further includes a sense gate 24 over the float and a dielectric structure 26 between the float and the sense gate. Diode 52 has a first diode region 28 doped predominantly of the same conductivity type as the floating body 14 (p type in the illustrated embodiment), and a conductivity type opposite to the first diode region (the embodiment shown). In the n-type). In addition, memory cell 92 includes n-type doped region 56 and n-type doped regions on opposite sides of floating body 14 from n-type doped second diode region 30 and in base 12. Have a channel 22 extending between the regions 30 and 56. Dielectric structure 54 of FIG. 8 includes first and second portions 55 and 57 described above with reference to FIG. 4. In addition, memory cell 92 includes circuitry 58 for programming memory cells.

도 8의 메모리 셀(92)과 도 4의 메모리 셀(50) 사이의 차이점은 좁은 스템 영역(91) 아래에 넓은 구근형 영역(93)의 도시된 단면의 형상을 갖는다. 이런 형상은 넓은 구근형 하부 영역과 좁은 스템 상부 영역을 갖는 베이스(12) 내의 개구를 최초에 생성하고, 이런 개구 내에 구조체(54)의 유전성 재료를 증착하고, 그후, 개구를 충전하기 위해 부유체(14)의 재료를 증착함으로써 형성될 수 있다. 넓은 구근형 하부 영역 및 좁은 스템 상부 영역을 갖는 개구는 등방성 및 이방성 에칭들의 조합에 의해, Wang 등(미국 특허 공개 제2006/0292787호)에서 설명된 것과 유사한 처리를 사용하여 형성될 수 있다.The difference between the memory cell 92 of FIG. 8 and the memory cell 50 of FIG. 4 has the shape of the illustrated cross section of the wide bulbous region 93 under the narrow stem region 91. This shape initially creates an opening in the base 12 with a wide bulbous lower region and a narrow stem upper region, deposits the dielectric material of the structure 54 in this opening, and then floats to fill the opening. It can be formed by depositing the material of 14. Openings with broad bulbous lower regions and narrow stem upper regions can be formed using a combination of isotropic and anisotropic etchings, using a process similar to that described in Wang et al. (US Patent Publication 2006/0292787).

부유체(14)의 체적은 부유체가 내부에 형성되는 개구의 크기 및 형상을 맞춤화함으로써 맞춤화될 수 있고, 이는 부유체의 보유 특성들(예를 들어, 부유체에 의해 보유된 전하의 양 및/또는 부유체 상의 전하의 보유 시간)을 맞춤화할 수 있다.The volume of the float 14 can be customized by customizing the size and shape of the opening in which the float is formed, which may be characterized by the retention properties of the float (eg, the amount of charge retained by the float and / or Or the retention time of the charge on the float).

비록, 도 8의 특정 부유체 형상이 도 4를 참조로 전술된 유형의 변형된 영역을 갖는 유전성 구조체(54)를 구비한 메모리 셀 내에 예시되어 있지만, 다른 실시예들에서, 도 8의 부유체 형상은 본 발명에서 설명된 다른 구성들 중 임의의 것과 조합하여 사용될 수 있으며, 예를 들어, 도 1의 메모리 셀(5), 도 5의 메모리 셀(62), 도 6의 메모리 셀(72) 및 도 7의 메모리 셀(82)에서 사용될 수 있다.Although the particular float shape of FIG. 8 is illustrated in a memory cell with a dielectric structure 54 having a modified region of the type described above with reference to FIG. 4, in other embodiments, the float of FIG. The shape may be used in combination with any of the other configurations described in the present invention, for example, memory cell 5 of FIG. 1, memory cell 62 of FIG. 5, memory cell 72 of FIG. 6. And the memory cell 82 of FIG.

도 1 내지 도 8의 실시예는 다이오드가 채널 영역을 위해 사용된 것과 동일한 반도체 재료로 형성되는 메모리 셀들을 개시한다. 다른 실시예들에서, 다이오드는 채널 영역을 위해 상용되는 것과는 다른 반도체 재료 내에 형성될 수 있으며, 이는 비-커패시터 메모리 셀의 보유 특성들 및/또는 프로그래밍 특성들에 대해 추가적 제어를 제공할 수 있다.1 through 8 disclose memory cells in which a diode is formed of the same semiconductor material as used for the channel region. In other embodiments, the diode may be formed in a semiconductor material other than that commonly used for the channel region, which may provide additional control over the retention characteristics and / or programming characteristics of the non-capacitor memory cell.

도 9는 비-커패시터 메모리 셀의 채널 영역과는 다른 반도체 재료 내에 형성된 다이오드를 갖는 실시예를 예시하는 메모리 셀(102)을 포함하는 반도체 구성(100)을 도시한다. 적절하다면, 도 4의 구성을 설명하는 데 앞서 사용된 것과 유사한 참조번호가 도 9의 구성을 설명하기 위해 사용된다.9 shows a semiconductor configuration 100 including a memory cell 102 illustrating an embodiment having a diode formed in a semiconductor material different from the channel region of a non-capacitor memory cell. Where appropriate, reference numerals similar to those used above to describe the configuration of FIG. 4 are used to describe the configuration of FIG. 9.

메모리 셀(102)은 반도체 베이스(12) 내로 만입된 부유체(14), 부유체에 인접한 다이오드(52) 및 다이오드(52)와 반도체 베이스(12)로부터 부유체를 분리시키는 유전성 구조체(54)를 포함한다. 메모리 셀은 부유체 위의 감지 게이트(24)와, 부유체와 감지 게이트 사이의 유전성 구조체(26)를 더 포함한다. 도 4의 실시예에서, 유전성 구조체(26)만이 도핑된 영역(56) 위로 연장된다. 대조적으로, 도핑된 영역(56) 위로 연장되는 유전성 구조체(26)에 추가로, 도핑된 영역(56) 위로 연장되는 유전성 구조체(54)가 도시되어 있다. 이는 다양한 실시예들에서 도핑된 영역(56) 위로 유전성 구조체들(26 및 54) 중 어느 하나 또는 양자 모두가 연장될 수 있다는 것을 예시한다.The memory cell 102 includes a float 14 indented into the semiconductor base 12, a diode 52 adjacent to the float and a dielectric structure 54 separating the float from the diode 52 and the semiconductor base 12. It includes. The memory cell further includes a sense gate 24 over the float and a dielectric structure 26 between the float and the sense gate. In the embodiment of FIG. 4, only dielectric structure 26 extends over doped region 56. In contrast, in addition to dielectric structure 26 extending over doped region 56, dielectric structure 54 extending over doped region 56 is shown. This illustrates that in various embodiments either or both of the dielectric structures 26 and 54 can extend over the doped region 56.

다이오드(52)는 부유체(14)와 동일한 도전형(도시된 실시예에서는 p형)으로 주로 도핑된 제 1 다이오드 영역(28) 및 제 1 다이오드 영역과 반대의 도전형(도시된 실시예에서는 n형)으로 주로 도핑된 제 2 다이오드 영역(30)을 포함한다. 또한, 메모리 셀(102)은 n형 도핑된 제 2 다이오드 영역(30)으로부터 부유체(14)의 대향 측부 상의, 그리고, 베이스(12) 내의 n형 도핑된 영역(56)과, n형 도핑된 영역들(30 및 56) 사이로 연장되는 채널(22)을 갖는다. 도 9의 유전성 구조체(54)는 도 4를 참조로 상술된 제 1 및 제 2 부분들(55 및 57)을 포함한다.The diode 52 is of the same conductivity type as the float 14 (p type in the illustrated embodiment) and is doped primarily with the first diode region 28 and the conductivity type opposite to the first diode region (in the illustrated embodiment). n-type) and a second diode region 30 doped predominantly. The memory cell 102 also has an n-type doped region 56 on the opposite side of the float 14 and in the base 12 from an n-type doped second diode region 30 and an n-type doped. Have a channel 22 extending between the regions 30 and 56. Dielectric structure 54 of FIG. 9 includes first and second portions 55 and 57 described above with reference to FIG. 4.

도 9의 메모리 셀(102)과 도 4의 메모리 셀(50) 사이의 차이점은 반도체 재료(104)가 도 9의 실시예의 반도체 베이스(12) 위에 형성되고, 다이오드는 반도체 베이스(12) 내부가 아닌 반도체 재료(104) 내에 형성된다는 것이다. 일부 실시예들에서, 베이스(12)의 반도체 재료는 제 1 반도체 재료라 지칭될 수 있으며, 반도체 재료(104)는 제 1 반도체 재료와는 다른 제 2 반도체 재료로서 지칭될 수 있으며, 부유체(14)의 반도체 재료는 제 1 및 제 2 반도체 재료들 중 하나와 동일할 수 있는 또는 제 1 및 제 2 반도체 재료들 양자 모두와 다를 수 있는 제 3 반도체 재료라 지칭될 수 있다. 일부 실시예들에서, 재료(104)는 메모리 셀(102) 구성의 다이오드 섹션을 형성하는 것으로 고려될 수 있으며, 베이스(12)의 반도체 재료는 메모리 셀의 채널 영역 섹션을 형성하는 것으로 고려될 수 있다.The difference between the memory cell 102 of FIG. 9 and the memory cell 50 of FIG. 4 is that a semiconductor material 104 is formed over the semiconductor base 12 of the embodiment of FIG. 9, and a diode is formed inside the semiconductor base 12. Rather, it is formed within the semiconductor material 104. In some embodiments, the semiconductor material of base 12 may be referred to as a first semiconductor material, and semiconductor material 104 may be referred to as a second semiconductor material different from the first semiconductor material, The semiconductor material of 14 may be referred to as a third semiconductor material, which may be the same as one of the first and second semiconductor materials or different from both the first and second semiconductor materials. In some embodiments, material 104 may be considered to form a diode section of the memory cell 102 configuration, and the semiconductor material of base 12 may be considered to form a channel region section of the memory cell. have.

다이오드를 위한 제 2 반도체 재료의 사용은 다이오드 내의 대역 갭 특성들이 원하는 성능 파라미터들을 달성하도록 맞춤화될 수 있게 한다. 예를 들어, 메모리 셀의 채널 영역과 동일한 반도체 재료로 다이오드가 형성되는 도 1 내지 도 8의 실시예들에서, 다이오드와 채널 영역 양자 모두는 실리콘으로 형성될 수 있다. 실리콘 내의 최대 대역 갭은 약 1.1 eV(전자 볼트, 약 300K에서)이며, 이는 다이오드에 인가될 수 있는 프로그래밍 전압을 제한한다. 대조적으로, 다이오드가 실리콘 카바이드로 형성되는 경우, 대역 갭은 약 2.8 eV 이상으로 증가되며(약 300K에서), 이는 사용될 수 있는 프로그래밍 전압의 유용한 범위를 연장될 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 도 9의 구성(102)은 반도체 재료가 실리콘을 주 구성요소로하여 구성되거나 실리콘으로 구성되는 베이스(12)를 가지며, 실리콘과 카본의 혼합물(예를 들어, SixCy, 예를 들어, x 및 y는 0보다 큰 수들임)을 주 구성요소로하여 구성되거나 이로서 구성되는 제 2 반도체 재료(104)를 갖는다. 또한, 다이오드가 둘 이상의 원소들(예를 들어, 실리콘 및 카본)을 포함하는 반도체 재료에 형성되는 경우, 대역 갭은 원소들의 비율들을 조절함으로써(예를 들어, 실리콘 카바이드 내에 존재하는 탄소의 양을 조절함으로써) 조율될 수 있다.The use of the second semiconductor material for the diode allows the band gap characteristics in the diode to be customized to achieve the desired performance parameters. For example, in the embodiments of FIGS. 1-8 where the diode is formed of the same semiconductor material as the channel region of the memory cell, both the diode and the channel region may be formed of silicon. The maximum band gap in silicon is about 1.1 eV (electron volts, at about 300K), which limits the programming voltage that can be applied to the diode. In contrast, when the diode is formed of silicon carbide, the band gap is increased above about 2.8 eV (at about 300K), which can extend the useful range of programming voltages that can be used. Thus, in some embodiments, the configuration 102 of FIG. 9 has a base 12 composed of silicon as the main component or composed of silicon, and a mixture of silicon and carbon (eg, Si x C y , eg, x and y are numbers greater than zero) and has a second semiconductor material 104 constructed as or composed of a major component. In addition, when a diode is formed in a semiconductor material containing two or more elements (eg, silicon and carbon), the band gap can be controlled by adjusting the proportions of the elements (eg, the amount of carbon present in the silicon carbide). By adjusting).

도시된 실시예에서, "p-" 영역(106)은 베이스(12)의 "p-" 백그라운드 도핑된 반도체 재료와 다이오드 사이의 전이 영역으로서 다이오드(52) 아래의 재료(104) 내에 제공된다. 이는 재료(104)와 베이스(12)의 인터페이스가 아니라 재료(104) 내에 다이오드(52)의 저부에 pn 접합부를 배치하며, 이는 다른 방식으로 이루어질 수 있는, 문제가 되는 접합부 누설을 피할 수 있다.In the illustrated embodiment, the "p-" region 106 is provided in the material 104 under the diode 52 as a transition region between the "p-" background doped semiconductor material of the base 12 and the diode. This places the pn junction at the bottom of the diode 52 in the material 104 rather than at the interface of the material 104 and the base 12, which avoids problematic junction leakage, which can be done in other ways.

도 9의 감지 게이트(24)는 부유체(14)의 측벽과 상부를 따라 연장되는 것으로 도시되어 있다. 다른 실시예들에서, 감지 게이트가 단지 상부를 따라 연장되거나, 단지 측부를 따라 연장될 수 있다.The sensing gate 24 of FIG. 9 is shown extending along the sidewalls and top of the float 14. In other embodiments, the sense gate may extend only along the top or only along the side.

비록, 도 9의 실시예가 도 4를 참조로 전술된 유형의 변형된 영역을 갖는 유전성 구조체(54)로 예시되어 있지만, 다른 용례들에서, 도 9의 실시예는 본 발명에서 설명된 다른 구성들 중 임의의 구성과 조합하여 사용될 수 있으며, 예를 들어, 도 1의 메모리 셀(5), 도 5의 메모리 셀(62), 도 6의 메모리 셀(72), 도 7의 메모리 셀(82) 및 도 8의 메모리 셀(92)에 사용될 수 있다.Although the embodiment of FIG. 9 is illustrated with a dielectric structure 54 having a modified region of the type described above with reference to FIG. 4, in other applications, the embodiment of FIG. 9 may have other configurations described herein. It can be used in combination with any of the configuration, for example, memory cell 5 of FIG. 1, memory cell 62 of FIG. 5, memory cell 72 of FIG. 6, memory cell 82 of FIG. And the memory cell 92 of FIG. 8.

도 1 내지 도 9의 다양한 구조체들은 기존의 또는 아직 개발되지 않은 임의의 적절한 방법들을 사용하여 제조될 수 있다. 도 10 내지 도 15는 도 9의 메모리 셀을 형성하기 위한 예시적 방법을 예시한다.The various structures of FIGS. 1-9 can be manufactured using any suitable method, existing or not yet developed. 10-15 illustrate an example method for forming the memory cell of FIG.

도 10을 참조하면, 구성(100)은 제 2 반도체 재료(104)가 베이스(12)의 제 1 반도체 재료 위에 형성된 이후의 처리 스테이지에서 도시되어 있다. 일부 실시예들에서, 베이스(12)의 반도체 재료는 실리콘(예를 들어, 단결정 실리콘)을 포함할 수 있거나, 이를 주 구성요소로하여 구성되거나, 또는 이로서 구성될 수 있으며, 반도체 재료(104)는 실리콘과 카본의 혼합물(그리고, 일부 실시예들에서, 실리콘 카바이드에 대응할 수 있음)을 포함할 수 있거나, 이를 주 구성요소로 하여 구성되거나 이로서 구성될 수 있다. 이런 실시예들에서, 제 2 반도체 재료는 제 1 반도체 재료로부터의 에피텍셜 성장(실리콘의 에피텍셜 성장 동안 또는 그 이후에 이루어지는 카본 도핑에 의해)에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, SixCy(x 및 y는 0보다 큰 수치임)는 적어도 약 1000℃의 온도를 사용하는 처리에 의해 에피텍셜 성장될 수 있다. 재료(104)를 형성하기 위해 고온 처리가 사용되는 경우, 처리 유동의 조기에 이런 고온 처리를 수행하는 것이 바람직할 수 있다. 구체적으로, 최종 집적 회로 디자인의 일부 재료들 및 구조체들은 고온 처리에 의해 부정적인 영향을 받을 수 있으며, 따라서, 이런 재료들 및 구조체들이 형성되기 이전에 고온 처리를 수행하는 것이 바람직하다.With reference to FIG. 10, configuration 100 is shown in a processing stage after a second semiconductor material 104 is formed over the first semiconductor material of base 12. In some embodiments, the semiconductor material of base 12 may comprise silicon (eg, single crystal silicon), or may consist of, or consist of as a main component, semiconductor material 104. May comprise a mixture of silicon and carbon (and in some embodiments, may correspond to silicon carbide), or may consist of or consist of a major component thereof. In such embodiments, the second semiconductor material may be formed by epitaxial growth from the first semiconductor material (by carbon doping during or after the epitaxial growth of the silicon). For example, Si x C y (x and y are values greater than zero) can be epitaxially grown by a treatment using a temperature of at least about 1000 ° C. If a high temperature treatment is used to form the material 104, it may be desirable to perform this high temperature treatment early in the treatment flow. In particular, some materials and structures of the final integrated circuit design may be negatively affected by the high temperature treatment, and therefore, it is desirable to perform the high temperature treatment before these materials and structures are formed.

도 11을 참조하면, 재료(104)는 베이스(12) 위에 받침대(105)를 형성하기 위해 패턴화된다. 이런 패터닝은 예를 들어, 재료(104)의 에칭 동안 받침대(105)의 위치를 형성하도록 포토리소그래피 패턴화된 마스크를 사용하는 것과, 그 다음으로, 도 11의 구성을 남기도록 마스크를 제거하는 것을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11, material 104 is patterned to form pedestal 105 over base 12. Such patterning involves, for example, using a photolithographic patterned mask to form the location of the pedestal 105 during etching of the material 104 and then removing the mask to leave the configuration of FIG. 11. It may include.

도 12를 참조하면, 개구(110)는 받침대(105)에 인접하게 기판(12) 내로 에칭된다. 개구의 형성은 예를 들어, 그 다음으로, 베이스(12) 내로의 에칭 동안 개구(110)의 위치를 형성하도록 포토리소그래피 패턴화된 마스크를 사용하는 것과, 도 12의 구성을 남기도록 마스크를 제거하는 것을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12, the opening 110 is etched into the substrate 12 adjacent to the pedestal 105. Formation of the apertures may then, for example, use a photolithographic patterned mask to form the position of the apertures 110 during etching into the base 12 and remove the mask to leave the configuration of FIG. 12. It may include doing.

도 13을 참조하면, 유전성 구조체(54)는 개구(110) 내에 형성되며, 도핑된 영역들(106, 30 및 28)은 받침대(105) 내에 형성되고, 도핑된 영역(56)은 베이스(12) 내에 형성된다. 도핑된 영역들은 도핑된 영역들의 위치들을 형성하기 위해 다양한 포토리소그래피 패턴화된 마스크들을 사용하여 형성될 수 있으며, 마스크들은 도핑된 영역들의 형성에 후속하여 제거될 수 있다. 구조체(54)의 유전성 재료는 영역들(28 및 56)을 가로질러 연장되도록 최초에 형성될 수 있으며, 그후, 잉여 유전성 재료를 에칭으로 제거하면서 유전성 구조체(54)의 원하는 위치를 형성하도록 포토리소그래피 패턴화된 마스크를 사용함으로써 단지 개구(110) 내로만 연장되도록 패턴화될 수 있다.Referring to FIG. 13, dielectric structure 54 is formed in opening 110, doped regions 106, 30, and 28 are formed in pedestal 105, and doped region 56 is a base 12. Is formed within. Doped regions may be formed using various photolithographic patterned masks to form positions of the doped regions, and the masks may be removed subsequent to the formation of the doped regions. The dielectric material of structure 54 may initially be formed to extend across regions 28 and 56, and then photolithography to form the desired location of dielectric structure 54 while removing excess dielectric material by etching. By using a patterned mask it can be patterned to only extend into opening 110.

변형되지 않은 부분(55)과 변형된 부분(57)을 포함하는 유전성 구조체(54)가 도시되어 있다. 부분(57)의 변형은, 마스크를 사용하여 변형되지 않은 유전성 재료의의 부분을 보호하면서, 부분(55)과는 다른 조성을 갖도록 부분(57)을 형성함으로써 구조체(54)의 유전성 재료의 증착 동안 이루어질 수 있거나, 구조체(54)의 유전성 재료의 증착 이후에 이루어질 수 있다. 구조체(54)의 유전성 재료의 증착 이후 변형이 이루어지는 경우, 이러한 변형은 손상 영역을 생성하기 위한 도핑제의 주입 및/또는 충격 이온화를 포함할 수 있다.A dielectric structure 54 is shown that includes an unmodified portion 55 and a modified portion 57. The deformation of the portion 57 is during deposition of the dielectric material of the structure 54 by forming the portion 57 to have a different composition than the portion 55 while protecting the portion of the undeformed dielectric material using a mask. Or after the deposition of the dielectric material of the structure 54. If deformation occurs after deposition of the dielectric material of structure 54, such deformation may include implantation of dopants and / or impact ionization to create a damaged area.

도 14를 참조하면, 부유체(14)는 개구(110) 내에 형성되며, 후속하여, 유전성 구조체(26)가 부유체 위에 형성된다. 부유체는 적절한 재료를 증착하고, 후속하여 개구(110) 내의 재료를 보호하도록 마스크를 사용하면서 잉여 재료를 에칭하고, 후속하여 마스크를 제거함으로써 형성될 수 있다.Referring to FIG. 14, a float 14 is formed in the opening 110, and subsequently a dielectric structure 26 is formed over the float. The float can be formed by depositing a suitable material, subsequently etching excess material using a mask to protect the material in opening 110, and subsequently removing the mask.

도 15를 참조하면, 감지 게이트(24)가 형성되고, 유전성 구조체(26) 위에 패턴화되며, 회로(58)에 대한 전기적 연결이 행해진다.Referring to FIG. 15, a sense gate 24 is formed, patterned over the dielectric structure 26, and an electrical connection to the circuit 58 is made.

본 명세서에 설명된 실시예들은 종래 기술 비-커패시터 메모리 셀들에 비해 다수의 장점들을 제공할 수 있다. 본 명세서에 설명된 실시예들 중 일부는 비-커패시터 메모리 셀들의 보유 시간을 향상시킬 수 있다. 본 명세서에 설명된 실시예들 중 일부는 종래 기술 비-커패시터 메모리 셀들에서 가용한 것보다 양호한 정전 제어를 제공하면서, 그리고, 종래 기술 비-커패시터 메모리 셀들에서 가용한 것보다 더 높은 감지 여유들을 제공하면서 작은 특징부들의 비트 밀도를 증가시킬 수 있다(예를 들어, 비평면형 형상들은 더 높은 비트 밀도들을 초래할 수 있다). 또한, 일부 실시예들은 종래 기술 비-커패시터 메모리 셀들에 비해 판독 및/또는 기록 효율을 개선시킬 수 있다. 일부 실시예들은 종래 기술에서 가용한 것들을 초과한 추가적 설계 여유들을 제공할 수 있다(예를 들어, 도 8에 도시된 부유체의 형상의 변경은 부유체의 체적이 조절될 수 있게 하며, 따라서, 부유체 효과의 양이 조절될 수 있게 한다. 일부 실시예들은 종래 기술 충격 이온화 기술들에 비해 개선된 프로그래밍 방법들을 제공하며, 일부 실시예들은 대역간 터널링과 연계된 종래 기술의 문제점들을 감소시킨다.Embodiments described herein can provide a number of advantages over prior art non-capacitor memory cells. Some of the embodiments described herein can improve the retention time of non-capacitor memory cells. Some of the embodiments described herein provide better electrostatic control than is available in prior art non-capacitor memory cells, and provide higher sensing margins than are available in prior art non-capacitor memory cells. While increasing the bit density of small features (eg, non-planar shapes may result in higher bit densities). In addition, some embodiments may improve read and / or write efficiency over prior art non-capacitor memory cells. Some embodiments may provide additional design margins beyond those available in the prior art (eg, changing the shape of the float shown in FIG. 8 allows the volume of the float to be adjusted, thus, Allows the amount of float effect to be adjusted Some embodiments provide improved programming methods over prior art impact ionization techniques, and some embodiments reduce the problems of the prior art associated with interband tunneling.

상술한 메모리 셀들은 예를 들어, 컴퓨터들, 차량들, 항공기들, 시계들, 휴대 전화들 등 같은 그를 위해 셀들이 적절히 배치되는 임의의 전자 시스템들에 사용될 수 있다.The memory cells described above may be used in any electronic systems in which cells are appropriately placed, for example, such as computers, vehicles, aircrafts, watches, mobile phones, and the like.

Claims (35)

도핑된 반도체 재료를 포함하는 부유체와,
게이트형 다이오드로서, 상기 부유체와 동일한 도전형으로 도핑된 부분을 구비하고, 상기 게이트형 다이오드의 부분은 상기 게이트형 다이오드의 상기 부분으로부터 상기 부유체로 연장되는 전기적 연결부를 통해 상기 부유체에 전기적으로 연결되는, 상기 게이트형 다이오드와,
상기 게이트형 다이오드를 게이팅하도록 구성된 게이트를 포함하고,
상기 부유체와 상기 게이트형 다이오드는 반도체 베이스에 의해 지지되고, 서로 측방향으로 이격되며, 상기 부유체와 상기 게이트형 다이오드 사이의 공간에서 상기 베이스 내로 연장되는 격리 영역을 더 포함하고,
상기 반도체 베이스는 평면형 상부 표면을 가지고,
상기 평면형 상부 표면 위에 유전성 재료의 층이 존재하고, 상기 유전성 재료의 층은 평면형 상부 표면을 가지며,
상기 격리 영역은 상기 유전성 재료의 층을 통해 연장되는 전기 절연성 재료를 포함하고,
상기 부유체는 상기 유전성 재료의 층의 상기 평면형 상부 표면에 직접적으로 접하여 그 위에 존재하고,
상기 게이트는 상기 유전성 재료의 상기 평면형 상부 표면에 대해 직접적으로 접하여 그 위에 존재하며,
상기 전기적 연결부는 상기 유전성 재료의 상기 평면형 상부 표면을 가로질러, 상기 격리 영역의 상기 전기 절연성 재료 위로 연장되는 와이어에 의해 구성되는, 메모리 셀.
A float comprising a doped semiconductor material,
A gated diode having a portion doped with the same conductivity as the floating body, wherein the portion of the gated diode is electrically connected to the floating body through an electrical connection extending from the portion of the gated diode to the floating body. Connected to the gate type diode,
A gate configured to gate the gated diode,
The float and the gated diode are further supported by a semiconductor base, and laterally spaced apart from each other, further comprising an isolation region extending into the base in a space between the float and the gated diode,
The semiconductor base has a planar top surface,
There is a layer of dielectric material on the planar top surface, the layer of dielectric material has a planar top surface,
The isolation region comprises an electrically insulating material extending through the layer of dielectric material,
The float is in direct contact with and on the planar top surface of the layer of dielectric material,
The gate is in direct contact with and on the planar top surface of the dielectric material,
And the electrical connection is formed by a wire extending over the electrically insulating material of the isolation region across the planar top surface of the dielectric material.
청구항 1에 있어서,
상기 부유체 위의 감지 게이트를 더 포함하고,
상기 부유체는 상부 표면을 가지며, 상기 유전성 재료의 상기 평면형 상부 표면으로부터 상기 부유체의 상기 상부 표면으로 연장되는 측벽 표면들을 가지고,
상기 감지 게이트는 상기 측벽들을 따라 연장되고, 상기 유전성 재료의 상기 평면형 상부 표면과 직접적으로 접촉하는, 메모리 셀.
The method according to claim 1,
Further comprising a sensing gate over the float;
The float has a top surface and has sidewall surfaces extending from the planar top surface of the dielectric material to the top surface of the float,
And the sense gate extends along the sidewalls and is in direct contact with the planar top surface of the dielectric material.
청구항 1에 있어서,
상기 부유체 위의 감지 게이트를 더 포함하고,
상기 부유체는 상부 표면을 가지며, 상기 유전성 재료의 상기 평면형 상부 표면으로부터 상기 부유체의 상기 상부 표면으로 연장되는 측벽 표면들을 가지고,
상기 감지 게이트는 상기 측벽들을 따라 부분적으로 연장되지만, 상기 유전성 재료의 상기 평면형 상부 표면과 직접적으로 접촉하지는 않는, 메모리 셀.
The method according to claim 1,
Further comprising a sensing gate over the float;
The float has a top surface and has sidewall surfaces extending from the planar top surface of the dielectric material to the top surface of the float,
And the sense gate extends partially along the sidewalls but does not directly contact the planar top surface of the dielectric material.
청구항 1에 있어서,
상기 부유체의 상기 도핑된 반도체 재료는 게르마늄을 포함하는, 메모리 셀.
The method according to claim 1,
And the doped semiconductor material of the float comprises germanium.
반도체 기판에 의해 지지되는 부유체로서, 도핑된 반도체 재료를 포함하는 상기 부유체와,
상기 기판 내로 연장되는 격리 영역과,
상기 부유체로부터의 상기 격리 영역의 대향한 측부 상의 게이트형 다이오드로서, 상기 부유체와 동일한 도전형으로 도핑된 부분을 가지고, 상기 게이트형 다이오드의 상기 부분은 상기 게이트형 다이오드의 상기 부분으로부터 상기 부유체로 연장되는 전기적 연결부를 통해 상기 부유체에 전기적으로 연결되는, 상기 게이트형 다이오드와,
상기 게이트형 다이오드를 게이팅하도록 구성된 게이트와,
상기 부유체에 인접하고, 상기 부유체의 충전 상태를 검출하도록 구성된 감지 회로를 포함하고,
상기 반도체 기판은 평면형 상부 표면을 가지고,
상기 평면형 상부 표면 위에 유전성 재료의 층이 존재하며, 상기 유전성 재료의 층은 평면형 상부 표면을 가지고 실리콘 디옥사이드를 포함하며,
상기 격리 영역은 상기 유전성 재료의 층을 통해 연장되는 전기 절연성 재료를 포함하고,
상기 부유체는 상기 유전성 재료의 층의 상기 상부 표면에 직접적으로 접하여 그 위에 존재하고,
상기 게이트는 상기 유전성 재료의 상기 평면형 상부 표면에 직접적으로 접하여 그 위에 존재하며,
상기 전기적 연결부는 상기 유전성 재료의 상기 평면형 상부 표면을 가로질러 상기 격리 영역의 상기 전기 절연성 재료 위에서 연장되는 와이어로 구성되는, 메모리 셀.
A float supported by a semiconductor substrate, said float comprising a doped semiconductor material;
An isolation region extending into the substrate,
A gated diode on an opposite side of the isolation region from the float, having a portion doped with the same conductivity type as the float, wherein the portion of the gated diode is suspended from the portion of the gated diode The gate type diode electrically connected to the float through an electrical connection extending into a sieve;
A gate configured to gate the gate type diode,
A sensing circuit adjacent the float and configured to detect a state of charge of the float,
The semiconductor substrate has a planar top surface,
A layer of dielectric material is present on the planar top surface, the layer of dielectric material having a planar top surface and comprising silicon dioxide,
The isolation region comprises an electrically insulating material extending through the layer of dielectric material,
The float is in direct contact with and on the upper surface of the layer of dielectric material,
The gate is in direct contact with and on the planar top surface of the dielectric material,
And the electrical connection is comprised of a wire extending over the electrically insulating material of the isolation region across the planar top surface of the dielectric material.
청구항 5에 있어서,
상기 게이트형 다이오드의 상기 부분은 제 1 다이오드 부분이고, 상기 제 1 다이오드 부분에 직접적으로 인접한 제 2 다이오드 부분을 더 포함하며, 상기 제 2 다이오드 부분은 상기 제 1 다이오드 부분의 도전형에 반대인 도전형으로 도핑되는, 메모리 셀.
The method according to claim 5,
The portion of the gated diode is a first diode portion, further comprising a second diode portion directly adjacent to the first diode portion, the second diode portion being opposite to the conductivity type of the first diode portion A memory cell doped into a mold.
청구항 6에 있어서,
상기 제 1 다이오드 부분의 상기 도전형은 p형이고, 상기 제 2 다이오드 부분의 상기 도전형은 n형인, 메모리 셀.
The method of claim 6,
Wherein the conductivity type of the first diode portion is p-type and the conductivity type of the second diode portion is n-type.
청구항 6에 있어서,
상기 제 1 다이오드 부분의 상기 도전형은 n형이고, 상기 제 2 다이오드 부분의 도전형은 p형인, 메모리 셀.
The method of claim 6,
Wherein the conductivity type of the first diode portion is n-type and the conductivity type of the second diode portion is p-type.
청구항 5에 있어서,
상기 감지 회로는 상기 부유체 위의 억세스 라인과, 상기 부유체의 대향 측부들 상의 상기 기판 내의 한 쌍의 확산 영역들을 포함하고, 상기 확산 영역들은 상기 부유체 바로 아래에서 상기 기판 내부에 있는 채널 영역을 통해 서로 연결되는, 메모리 셀.
The method according to claim 5,
The sensing circuit includes an access line on the float and a pair of diffusion regions in the substrate on opposite sides of the float, the diffusion regions being within the substrate just below the float. Memory cells that are connected to each other through.
청구항 9에 있어서,
상기 부유체는 상부 표면을 가지고, 상기 상부 표면으로부터 하향 연장되는 측벽들을 가지며, 상기 억세스 라인은 상기 상부 표면을 가로질러, 적어도 부분적으로 상기 측벽들을 따라 연장되는, 메모리 셀.
The method of claim 9,
And the float has a top surface, and has sidewalls extending downwardly from the top surface, wherein the access line extends at least partially along the sidewalls across the top surface.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020127000839A 2009-07-02 2010-06-04 Memory cells, and methods of forming memory cells KR101341292B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/497,049 US8138541B2 (en) 2009-07-02 2009-07-02 Memory cells
US12/497,049 2009-07-02
PCT/US2010/037405 WO2011002574A2 (en) 2009-07-02 2010-06-04 Memory cells, and methods of forming memory cells

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120020201A KR20120020201A (en) 2012-03-07
KR101341292B1 true KR101341292B1 (en) 2013-12-12

Family

ID=43411662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127000839A KR101341292B1 (en) 2009-07-02 2010-06-04 Memory cells, and methods of forming memory cells

Country Status (5)

Country Link
US (3) US8138541B2 (en)
KR (1) KR101341292B1 (en)
CN (1) CN102473680B (en)
TW (1) TWI502730B (en)
WO (1) WO2011002574A2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8138541B2 (en) 2009-07-02 2012-03-20 Micron Technology, Inc. Memory cells
CN103247626A (en) * 2013-05-02 2013-08-14 复旦大学 Semi-floating gate device and manufacturing method thereof
US10818673B2 (en) * 2018-10-03 2020-10-27 Micron Technology, Inc. Methods of forming integrated assemblies having conductive material along sidewall surfaces of semiconductor pillars

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050058187A (en) * 2003-12-11 2005-06-16 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 Gated diode memory cells
KR20070091238A (en) * 2000-08-14 2007-09-07 샌디스크 쓰리디 엘엘씨 Dense arrays and charge storage devices, and methods for making same
US20080169500A1 (en) * 2007-01-16 2008-07-17 Atmel Corporation Low voltage non-volatile memory cell with shared injector for floating gate
US20090185426A1 (en) 2008-01-23 2009-07-23 Peng-Fei Wang Semiconductor memory device and method of forming the same

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5241496A (en) * 1991-08-19 1993-08-31 Micron Technology, Inc. Array of read-only memory cells, eacch of which has a one-time, voltage-programmable antifuse element constructed within a trench shared by a pair of cells
DE19931124C1 (en) * 1999-07-06 2001-02-15 Infineon Technologies Ag Memory cell arrangement with a ferroelectric transistor
JP2002026154A (en) * 2000-07-11 2002-01-25 Sanyo Electric Co Ltd Semiconductor memory and semiconductor device
US6528422B1 (en) * 2001-03-16 2003-03-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method to modify 0.25μm 1T-RAM by extra resist protect oxide (RPO) blocking
JP2003031693A (en) * 2001-07-19 2003-01-31 Toshiba Corp Semiconductor memory
US6620679B1 (en) * 2002-08-20 2003-09-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method to integrate high performance 1T ram in a CMOS process using asymmetric structure
DE10240436C1 (en) * 2002-09-02 2003-12-18 Infineon Technologies Ag Bit line structure comprises a surface bit line, a trenched bit line, a trench isolation layer, a covering isolation layer, covering connecting layers, and self-adjusting connecting layers
US20050269614A1 (en) * 2004-06-08 2005-12-08 Chung-Cheng Tsou Non-junction-leakage 1T-RAM cell
US7106620B2 (en) * 2004-12-30 2006-09-12 International Business Machines Corporation Memory cell having improved read stability
US7935602B2 (en) * 2005-06-28 2011-05-03 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing methods
US7655973B2 (en) * 2005-10-31 2010-02-02 Micron Technology, Inc. Recessed channel negative differential resistance-based memory cell
KR100770450B1 (en) 2005-12-30 2007-10-26 매그나칩 반도체 유한회사 Method for forming semiconductor memory device
EP1835530A3 (en) * 2006-03-17 2009-01-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Non-volatile memory device and method of manufacturing the same
US7537994B2 (en) * 2006-08-28 2009-05-26 Micron Technology, Inc. Methods of forming semiconductor devices, assemblies and constructions
US7851859B2 (en) * 2006-11-01 2010-12-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Single transistor memory device having source and drain insulating regions and method of fabricating the same
US7919800B2 (en) * 2007-02-26 2011-04-05 Micron Technology, Inc. Capacitor-less memory cells and cell arrays
KR101324196B1 (en) * 2007-06-05 2013-11-06 삼성전자주식회사 Capacitorless DRAM and method of manufacturing the same
US20090072279A1 (en) * 2007-08-29 2009-03-19 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Capacitor-less memory and abrupt switch based on hysteresis characteristics in punch-through impact ionization mos transistor (PI-MOS)
KR101357304B1 (en) * 2007-09-11 2014-01-28 삼성전자주식회사 Capacitorless DRAM and methods of manufacturing and operating the same
US20090108351A1 (en) * 2007-10-26 2009-04-30 International Business Machines Corporation Finfet memory device with dual separate gates and method of operation
US7750392B2 (en) * 2008-03-03 2010-07-06 Aptina Imaging Corporation Embedded cache memory in image sensors
US8618600B2 (en) * 2008-06-09 2013-12-31 Qimonda Ag Integrated circuit including a buried wiring line
EP2342880B1 (en) 2008-09-30 2014-04-02 Telecom Italia S.p.A. A method of transmitting digital signals, corresponding transmission system and computer program product therefor
US8750037B2 (en) * 2009-06-16 2014-06-10 Globalfoundries Singapore Pte. Ltd. Non-volatile memory utilizing impact ionization and tunnelling and method of manufacturing thereof
US8138541B2 (en) 2009-07-02 2012-03-20 Micron Technology, Inc. Memory cells

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070091238A (en) * 2000-08-14 2007-09-07 샌디스크 쓰리디 엘엘씨 Dense arrays and charge storage devices, and methods for making same
KR20050058187A (en) * 2003-12-11 2005-06-16 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 Gated diode memory cells
US20080169500A1 (en) * 2007-01-16 2008-07-17 Atmel Corporation Low voltage non-volatile memory cell with shared injector for floating gate
US20090185426A1 (en) 2008-01-23 2009-07-23 Peng-Fei Wang Semiconductor memory device and method of forming the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120020201A (en) 2012-03-07
CN102473680A (en) 2012-05-23
US8357967B2 (en) 2013-01-22
WO2011002574A2 (en) 2011-01-06
US8525248B2 (en) 2013-09-03
CN102473680B (en) 2014-04-09
US20110001174A1 (en) 2011-01-06
TWI502730B (en) 2015-10-01
WO2011002574A3 (en) 2011-03-03
US20130126908A1 (en) 2013-05-23
US8138541B2 (en) 2012-03-20
TW201114020A (en) 2011-04-16
US20120142152A1 (en) 2012-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7986006B2 (en) Single transistor memory cell with reduced recombination rates
US7238555B2 (en) Single transistor memory cell with reduced programming voltages
US6686624B2 (en) Vertical one-transistor floating-body DRAM cell in bulk CMOS process with electrically isolated charge storage region
KR101073643B1 (en) High performance 1T-DRAM cell device and manufacturing method thereof
US7795658B2 (en) Semiconductor memory device and manufacturing method thereof
US20060049467A1 (en) Body-tied-to-source MOSFETs with asymmetrical source and drain regions and methods of fabricating the same
JP2009532905A (en) Nano Fin Tunneling Transistor
KR20050046634A (en) Cmos well structure and method of forming the same
KR20090107822A (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
EP3252816A1 (en) Thyristor memory cell with gate in trench adjacent the thyristor
US11527493B2 (en) Method for preparing semiconductor device structure with air gap structure
US20230157033A1 (en) Semiconductor structure and forming method therefor
US20160379984A1 (en) Thyristor Memory Cell with Gate in Trench Adjacent the Thyristor
CN113035867A (en) Memory device and semiconductor device
US20180130804A1 (en) Vertical Thyristor Cell and Memory Array with Silicon Germanium Base Regions
KR101341292B1 (en) Memory cells, and methods of forming memory cells
US20070164340A1 (en) Semiconductor memory device
US7956407B2 (en) Vertical type semiconductor device, method of manufacturing a vertical type semiconductor device and method of operating a vertical semiconductor device
US20230171944A1 (en) A Memory Device Comprising an Electrically Floating Body Transistor
JP2008124302A (en) Semiconductor memory, and its manufacturing method
KR101415542B1 (en) Memory device and fabrication method thereof
KR20100048120A (en) High integrated semiconductor memory device
US7727826B2 (en) Method for manufacturing a semiconductor device
KR20200021419A (en) Two-terminal biristor with poly-crystalline silicon emitter electrode and method for manufacturing thereof
JPS6320024B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161122

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171120

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181119

Year of fee payment: 6